FR2637584A1 - Procede et dispositif de traitement d'une feuille de materiau, en particulier d'une feuille de verre - Google Patents
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Abstract
Le dispositif de traitement de feuilles de verre comprend un bâti de support de feuille 100 qui fait tourner le verre G autour d'un axe vertical 102, ainsi que des outils de coupe 200 et de débordage 400 qui se déplacent le long d'axes 202, 402 généralement perpendiculaires à l'axe vertical 102. Tandis que le verre est entraîné en rotation, l'outil de coupe 200 se rapproche et s'éloigne du bâti de support 100 pour entailler le verre suivant la configuration désirée du contour de la pièce de verre. Les rognures non désirées du verre sont ensuite détachées. Puis la feuille de verre G est entraînée en rotation et l'outil de débordage 400 est rapproché et éloigné du bâti de support 100 pour meuler la périphérie de la pièce de verre et donner le fini requis à son bord définitif.
Description
La présente invention concerne le traitement final à froid de feuilles de
verre et, plus précisément, un système automatisé pour couper, rompre et déborder une feuille de verre dans un seul poste sans positionnement du verre entre ces opérations de fabrication. Les feuilles de verre sont fabriquées avec différentes formes pour qu'elles correspondent aux contours spécifiés pour des produits fabriqués tels que des fenêtres d'automobiles ou d'autres véhicules, des fenêtres de bâtiments, des portes vitrées, etc. Typiquement, une feuille de verre plate est positionnée dans un premier poste o le verre est entaillé le long du contour de la pièce façonnée de verre désirée. Puis la feuille de -verre est positionnée dans un deuxième poste o les parties de verre non désirées ou rognures sont enlevées. La pièce façonnée de verre est alors transportée dans un troisième poste o le bord du verre est meulé afin de supprimer lesarêtes vives le long de
son contour.
Au cours de ce procédé, le verre est fortement & la merci de défauts d'alignement au cours de son positionnement incessant d'une position & l'autre dans les différents postes de traitement. En général, la feuille de verre doit être constamment réalignée, afin d'assurer que le verre est dans la position qui convient pour chaque opération. Il serait utile de disposer d'un système de coupe, de rupture et de débordage qui maintienne le verre dans un seul poste, éliminant ainsi les difficultes inhérentes associées au positionnement du produit. En outre, il serait avantageux d'incorporer- des techniques de commande numérique dans un tel système, afin d'accroître la possibilité d'adaptation de celui-ci. Le brevet US n' 3 343 436 (Cockrell) décrit un système de commande pour l'actionnement sélectif de dispositifs de coupe en une séquence contrôlée, pour couper une feuille de verre en mouvement linéaire en feuilles de verre de plus petite largeur le long de
lignes parallèles à la direction de son mouvement.
Le brevet US n' 3 453 097 (Hafner> décrit un procédé de coupe de verre dans lequel la feuille de verre est entrainée en continu en regard d'un faisceau laser qui est focalise sur elle. Le verre absorbe l'énergie laser et la convertit en une quantité de chaleur suffisante pour permettre la séparation du verre en morceaux le long
de la ligne balayee par le faisceau laser.
Le brevet US n' 3 834 258 (Zumstein) décrit un appareil pour couper du verre qui se déplace en un mouvement relatif par rapport aux outils de coupe. La plaque de verre est supportée par une table et un pont qui s'étend au-dessus de la table porte les outils de coupe qui peuvent être déplacés en direction
longitudinale.
Le brevet US n' 3 921 873 (Dahlberg et al.) décrit le chauffage d'une feuille de verre à proximité d'une ligne entaillée pour favoriser la propagation de l'entaille & travers le verre et faciliter ainsi l'enlèvement du bord
de la feuille.
Les brevets US n' 3 932 962 et 3 991 636 (Devillers) décrivent un appareil de commande pour une machine à couper et à meuler les bords d'une feuille de verre. Pour l'opération de coupe, le dispositif comprend une table horizontale pour supporter la feuille de verre, un gabarit horizontal qui définit le trajet de coupe, un chariot déplaçable librement et équipé d'un outil de coupe, et un moteur destiné à produire le déplacement du chariot le long du gabarit. Pour l'opération de meulage, le dispositif comprend ue courroie transporteuse pour faire avancer la feuille de verre et un outil rotatif de meulage d'un côté du transporteur, placé de façon à entrer en contact avec un bord de la pièce à usiner tandis que celle-ci est entraînée en regard de l'outil de meulage. Le brevet US n 4 422 149 (Reinmold et al.) décrit un procédé et un dispositif pour corriger le programme de commande d'une machine automatique à couper les feuilles de verre, en relevant et en corrigeant les éventuels écarts des coordonnées X et/ou Y. Le brevet US n' 4 424 569 (Imazeki et al.) décrit un procédé et un dispositif & commande numérique pour une machine-outil comportant plusieurs outils qui se déplacent à l'unisson avec un positionnement fixe les uns par rapport aux autres. L'invention n'exige qu'un registre de position instantanée pour l'un des outils
pour maintenir la productivité de la machine.
Les brevets US n' 4 466 562 (DeTorre) et 4 495 845 (Sherby) décrivent l'entaillage d'une feuille de verre par passage du verre entre une roue supérieure
d'entaillage et une roue inférieure d'appui.
Le brevet US n' 4 502 125 (Yoneda et al.) décrit une unité de commande numérique pour une machine à meuler à chariot angulaire, capable de commander avec précision les mouvements d'avancement de finissage d'une table de travail. La machine comprend une poupée porte-outil qui
porte un outil de finissage et une roue de meulage.
Le brevet US n' 4 577 539 (Bonacci) décrit un appareil pour couper des feuilles de verre à glace avec une unité de commande numérique, dans lequel la force centrifuge à laquelle sont- soumis le chariot porte-outil
et la roue de coupe qu'il porte est éliminée ou réduite -
a un minimum en réduisant à un minimum la masse du chariot porte-outil en mouvement et en faisant en sorte que le chariot se déplace en une trajectoire purement rectiligne, de telle sorte que la roue de coupe n'ait pas à suivre de trajectoires courbes qui engendrent des forces centrifuges dans la direction transversale par
rapport à la trajectoire & suivre.
Le brevet US n 4 648 210 (Reinmold et al.) décrit un dispositif pour le meulage des bords d'une feuille de verre, comprenant un disque de meulage monté à rotation dans un porte-outil qui peut être déplacé par rapport à l'axe de rotation d'une table rotative. Le disque est entraine par un moteur à couple constant, de sorte qu'une pression de meulage constante soit appliquée entre
l'outil de meulage et la feuille de verre.
Le brevet US n 4 672 874 (Gach) décrit une roue d'entaillage montée à rotation sur un axe dans un support de montage. L'ensemble de support réduit la tendance à l'accumulation d'éclats de verre entre la roue
d'entaillage et le support de montage.
Le brevet US n' 4 698 088 (Banda) décrit une machine de fabrication de glaces à commande numérique, dans laquelle la glace est déplacée en un mouvement linéaire sur une table de travail, de façon à transférer progressivement la feuille de verre & partir d'un poste de coupe vers un poste de cassure et enfin vers un poste
de meulage.
La présente invention concerne un procédé et un
dispositif pour couper et déborder une feuille de verre.
La feuille est mise en place sur un socle de support et entrainée en rotation autour d'un axe généralement perpendiculaire & une grande surface de la feuille. Un dispositif de coupe est monté sur un ensemble coulissant qui déplace le dispositif de coupe vers le socle de support et l'en éloigne tandis que le verre tourne, de manière à permettre à une roue d'entaillage sur le dispositif de coupe de faire une incision selon la forme désirée du contour d'une pièce de verre. Apres l'entaillage, un ensemble de rupture chauffe la feuille de verre incisee en des endroits prédéterminés et détache de la pièce de verre desirée les rognures extérieures de la feuille de verre. Après que les rognures ont été enlevées, un ensemble de débordage de la feuille de verre,.monté sur un chariot mobile en direction du socle de support et a partir de celui-ci, déborde le feuille de verre tandis que celle-ci tourne sur le socle. Les mouvements simultanes et synchronisés requis de la feuille de verre autour de l'axe de rotation et des dispositifs de coupe et de débordage le long de leurs axes linéaires respectifs sont commandés par une programmation à commande numérique. La rotation du verre, combinée au mouvement rectiligne des dispositifs de coupe et de débordage, présente le bord entier de la pièce de verre qui doit être coupée à la roue de coupe et à la
roue de meulage des dispositifs respectifs.
L'équipement décrit de traitement de feuilles de verre selon la présente invention permet que la feuille de verre soit mise en place & poste fixe, ce qui fait qu'elle peut être coupée et débordée sans aucun mouvement
ou positionnement supplémentaire de la feuille de verre.
La fig. 1 est une vue en élévation d'un système de coupe, de rupture et de débordage dans un seul poste, système dans lequel sont incorporées les caractéristiques
nouvelles de la présente invention.
La fig. 2 est une vue en plan du système représenté sur la fig. 1, certaines parties ayant été supprimées
pour plus de clarté.
La fig. 3 est une vue en plan de la plaque aspirante
de support du poste de support, faite suivant la ligne 3-
3 de la fig. 1.
- La figE. 4 est une vue en coupe faite suivant la ligne
4-4 de la fig. 3.
La fig. 5 est une vue en élévation & plus grande
échelle du dispositif de coupe représenté sur la fig. 1.
La fig. 6 est une vue d'extrémité du dispsitif de
coupe, faite suivant la ligne 6-6 de la fig. 5.
La fig. 7 est une vue en élévation à. plus grande échelle du dispositif de rupture représenté sur la fig. 1. La fig. 8 est une vue d'extrémité de l'ensemble de
rupture, faite suivant la ligne 8-8 de la fig. 7.
La fig. 9 est une vue de l'enemble de rupture faite suivant la ligne 9-9 de la fig. 8, certaines parties
ayant été supprimées pour plus de clarté.
La fig. 10 est une vue en élévation de l'ensemble de roues traceuses et d'étampe, faite suivant la ligne 10-10
de la fig. 6.
La présente invention concerne le traitement de.
matériaux en feuilles et, plus precisément, le façonnage d'ébauches de feuilles de verre pour les transformer en pièces de verre ayant une forme désirée avec un bord fini. Des outils de coupe et de débordage se déplacent le long d'axes linéaires, tandis qu'une feuille de verre supportée par un dispositif de support de feuille est entraînée en rotation autour d'un axe pour présenter le bord entier d'une pièce de verre aux outils de coupe et de débordage. La commande des mouvements simultanés et synchronisés requis de la feuille autour de son axe de rotation et de l'équipement le long d'axes linéaires est effectuée au moyen de méthodes de programmation de commande numérique. La feuille de verre reste en place sur le support de feuille, ce qui fait qu'il n'y a pas a positionner la feuille de verre en provenance d'un poste de coupe dans un poste de rupture ou en provenance du
poste de rupture dans un poste de débordage.
D'après -les fig. 1 et 2, le système de finition à froid & poste unique 10 comprend un poste 100 de support de la feuille de verre, un dispositif de coupe 200, un dispositif 300 de rupture de la feuille de verre et un dispositif de debordage 400. Le dispositif de coupe 200 et le dispositif de débordage 400 sont montés de façon à effectuer un mouvement rectiligne le long d'axes 202 et 402 respectivement. Sans que cela limite la présente invention, dans la forme de réalisation particulière representée sur les fig. 1 et 2, les axes 202 et 402 du dispositif de coupe 200 et du dispositif de débordage 400 respectivement sont dans l'alignement l'un de l'autre et passent par un axe de rotation vertical 102 au centre du
poste de support 100.
Selon la présente invention, les opérations de coupe et de débordage sont commandées numeriquement. En vue de l'exécution d'une telle commande, la pièce de verre à traiter doit être codée ou identifiée en représentation numérique d'une quelconque manière appropriée, par exemple en disposant la périphérie de la piece sur une table de conversion en numérique, puis en transférant ses points en coordonnées X-Y dans un fichier de données d'un ordinateur central (non representé). Ce fichier est ensuite utilisé comme entrée de données pour des
programmes de post-traitement de coupe et de débordage.
Dans ces programmes de post-traitement, les vitesses requises et les accélérations et décélérations qui leur sont associées, ainsi que les pressions de coupe requises sont calculées en référence aux données de position. Les fichiers sortie de ces programmes de post-traitement sont transférés de l'ordinateur central dans une unité de commande de mouvements simultanés à axes multiples & commande numérique 12, sous une forme lisible par cette unité de commande 12. En service, l'unité de comande 12 utilise l'information transférée pour commander et coordonner les mouvements du système 10 selon ce qui est
décrit ci-après.
En service, la feuille de verre G est maintenue sur le poste de support 100 qui comprend un bâti 104 supportant un plateau de serrage à- vide rotatif 106
comportant une plaque aspirante 108. Un groupe moteur-
reducteur 110 est prevu pour faire tourner le plateau-de serrage à vide 106 dans le bâti 104 autour de l'axe vertical 102. Une source de vide (non représentée) est reliée au plateau de serrage à vide 106 par un accouplement rotatif 112, afin de créer un vide tandis que la feuille de verre G est supportée et entraîne en rotation sur le poste de support 100. Comme le montrent les fig. 3 et 4, la plaque aspirante 108 comporte une ouverture centrale 114 qui est en communication avec des passages radiaux 116 au moyen desquels un vide est créé sur toute l'étendue de la face 118 de la plaque aspirante 108. Des coussins élastiques 120, tels par exemple que des sections d'anneaux toriques en caoutchouc, peuvent être placés dans des rainures 122 pour participer au support des feuilles de verre mises en place sur la plaque aspirante 108. En service, un vide est créé à travers le plateau de serrage à vide 106 sur toute l'étendue de la plaque aspirante 108, pour fixer une feuille de verre G qui doit être coupée et débordée sur le poste de support 100, selon ce qui sera décrit ultérieurement. La plaque 108 est dimensionnée de telle manière que le matériau en feuille qui doit être façonné ne s'affaisse pas ou ne soit pas autrement deformé de façon appréciable en dehors du bord de la plaque au niveau du contour final désiré de la feuille. En cas de façonnage d'une feuille de verre, si le verre est suffisamment épais, la plaque 108 peut être nettement plus petite que le contour final. Si le matériau en feuille est flexible, comme tel est par exemple le cas d'un verre mince ou d'une feuille de plastique, il se peut que la plaque 108 doive s'étendre vers l'extérieur
Jusqu'au voisinage du contour désiré.
Le dispositif de coupe 200 est monté de façon à effectuer un mouvement rectiligne le long de l'axe horizontal 202 qui, dans la forme de réalisation particulière de l'invention qui est représentée sur les fig. 1 et 2, est dans le même plan que l'axe vertical 102 du poste de support 100. Le dispositif de coupe 200 permet l'accès au périmètre de la feuille de verre G, tout en supportant cette feuille de verre au point o celleci est coupée. D'après les fig. 5 et 6, le dispositif de coupe 200 est une structure de support & gorge profonde comprenant un montant 204 qui porte un b&ti supérieur 206 et un bâti inférieur 208. Le bâti supérieur 206 contient un ensemble de tête de coupe 210 monté sur un chariot 212 qui est relié à un dispositif de charge de pressions multiples à commande numérique 214 qui permet de faire varier la pression de coupe exercée sur une roue de coupe 216 de l'ensemble 210, selon ce qui sera décrit ultérieurement. Le bâti inférieur 208 contient une roue d'appui 218, telle par exemple qu'une roue de coupe & l'emporte-pièce, montée sur un chariot réglable verticalement 220 et placée directement en face de la roue de coupe 216 pour servir d'appui à la roue 216 tandis qu'elle entaille le verre G. A titre de variante, le bâti inférieur 208 peut contenir un patin d'appui actionné pneumatiqueent (non représenté), disposé en face de la roue de coupe 216 pour supporter la feuille de verre au-dessous de la roue de coupe 216 pendant l'opération de coupe. De préférence, la surface du patin est revêtue d'une matière qui permet au verre de glisser sur le patin avec peu ou pas de résistance et sans garder de traces, comme par exemple d'un polymère polyfluorocarboné produit par E.I. duPont de Nemours & Company et vendu sous le nom de marque Teflon. D'après les fig. 1 et 2, le montant 204 est monte sur un ensemble coulissant horizontal 222 qui est entraîné par un moteur 224 le long de l'axe 202 dans le sens de son rapprochement et de son éloignement du poste de support 100. La dynamique de l'entaillage type du verre varie avec le profil de vitesse calculé qui est utilisé dans le déplacement de la périphérie de la pièce de verre pour entailler le verre. Une vitesse de coupe plus lente est nécessaire aux angles de la pièce de verre pour maintenir une forme precise de cette pièce. Les profondeurs d'entaillage ont tendance à être moindres aux angles de la pièce de verre, en conséquence des vitesses de coupe
plus lentes nécessitées par la décélération du couteau.
Il est préférable que l'opération de coupe donne lieu & une profondeur uniforme de l'entaille dans la feuille de verre G, afin de favoriser l'uniformité de rupture du bord. Le dispositif de charge 214 permet que les pressions variables qui seront appliquées à la tête de coupe 216 varient en réponse à un profil de vitesse développé qui est programme dans le logiciel du système selon ce qui a été décrit précédemment, de façon à maintenir une profondeur uniforme de fracture le long de l'entaille. Bien que cela ne limite pas la présente invention, dans la forme de réalisation de l'invention qui est représentée sur les fig. 1, 2, 5 et 6, la roue de coupe 216 est montée sur un chariot 226 (représenté seulement sur les fig. 5 et 6) qui est entraîne par un
vérin pneumatique (non représenté) dans l'ensemble 210.
En réponse à des signaux reçus de l'unité de commande 12, le dispositif de charge 214, qui est de préférence un transducteur numérique de pression, fait varier la pression de l'air délivré par le dispositif 214 au vérin pneumatique dans l'ensemble 210, d'o il résulte une variation de la pression appliquée & la roue de coupe 216 pour couper la feuille de verre G. L'opération de coupe est achevée après un tour complet de la feuille de verre G dans le poste de support 100. Des vitesses moyennes de coupe Jusqu'à 30,5 cm (12 inches) par seconde ont produit
des modèles d'entaillage acceptables.
Une autre methode possible pour maintenir une -profondeur d'entaille à peu près uniforme consiste & mettre la surface du verre à entailler sous une légère tension pendant l'entaillage. Cette technique peut être réalisme en abaissant la hauteur de la roue d'appui 218 par rapport à la hauteur de la majeure partie de la surface inférieure de la feuille de verre G qui doit être coupee. Au besoin, un dispositif de chauffage (non représenté) peur être dispose sur le côté du dispositif de coupe 200, en position généralement alignée en arrière par rapport à l'ensemble de tête de coupe 210, de façon à chauffer la partie entaillée du verre à la suite de l'entaillage, afin de faciliter.le creusement. de l'entaille à travers la feuille de verre. En outre, un couteau d'évasement 228 peut être monté sur le bâti supérieur 206 afin de créer au besoin des entailles de dégagement dans la feuille de verre G pour concourir à faciliter la rupture de celle-ci, selon ce qui sera décrit ultérieurement. Dans la forme de réalisation particulière représentée sur la fig. 5, le couteau d'évasement 228 comprend une tête de coupe 230 montée à l'extremité distale d'un bras à mouvement alternatif 2S2 d'un cylindre 234 qui est monté pivotant sur le bâti supérieur 206. Lorsque le bras 2S2 est complètement sorti du cylindre 234, un piston 236 exerce une force dirigée vers le bas sur le couteau d'évasement 228 pour mettre la tête de coupe 230 en contact avec la surface du verre, Tandis que le piston 236 continue à appliquer la pression, le bras 232 est ramené en arrière par le cylindre 234, entaillant ainsi le verre et produisant une
coupe de dégagement.
Le dispositif de rupture 300 est réalisé de façon à détacher les rognures de verre autour du périmètre de la feuille de verre entaillée. Sans que cela limite la présente invention, dans la forme de réalisation particulière représentée sur les fig. 7, 8 et 9, le dispositif de rupture 300 est un dispositif mécanique/thermique place au-dessus du poste de support , Un cadre principal 302 enjambe le poste de support 100 par une traverse 304 sur des colonnes 306. La traverse 304 et un cadre auxiliaire 308 supportent une plaque 310 qui supporte à son tour un dispositif de guidage 312 pour un cadre de rupture 314. Le cadre de rupture 314 comprend des colonnes 316 qui traversent la plaque 310. A leur extremité supérieure, les colonnes 316 sont reliées entre elles par une traverse 318 et, à leur extremité inférieure, elles sont reliées par une plaque de rupture 320. Un vérin 322 est fixé par l'une de ses extrémités à la traverse 318 et, par son autre extrémité, à la plaque 310, ce qui fait que l'extension et le
retrait de la tige de piston 324 du vérin 322 fait monter.
et descendre le cadre de rupture 314. Dans la forme de réalisation particulière de l'invention représentée sur la fig. 7, les colonnes 316 sont guidées par des galets 326 tandis que le verin 322 déplace le cadre 314 à travers la plaque 310. La plaque de rupture 320 porte plusieurs organes de rupture mécanique 326 et plusieurs organes de rupture thermique 328. Plus précisément, comme le montrent les fig. 8 et 9, chaque organe de rupture mécanique 326 comprend un cylindre pneumatique à deux paliers 330 fixé à une barre 332 qui traverse une bague réglable 334. La bague 334 est montée coulissante le long d'une tige 336 qui est montée pivotante sur la plaque de rupture 320 au niveau d'une bride 338. Avec ce dispositif, la position et l'orientation du cylindre 330 sont complètement réglables, c'est-à-dire qu'il peut tourner autour de la tige 336 ou glisser horizontalement le long de celle-ci, se déplacer linéairement le long
d'un axe défini par la barre 332 ou pivoter autour de la-
bride 338 sur la plaque 320. Le cylindre pneumatique 330 comporte un tampon 340 à l'extrémité inférieure d'une tige 342 qui s'étend vers le bas. Les organes de rupture mecanique 326 sont disposes autour de la feuille de verre G, à l'intérieur du bord de la feuille de verre, mais a l'exterieur de la partie entaillée de celle-ci. Les organes de rupture thermique 328 du dispositif de rupture 300 comprennent chacun un brûleur à haute intensité 344 fixe à une barre 346 qui est montée réglable sur une tige 348 au moyen d'une bague 350, ce brûleur étant ainsi monté pivotant, a rotation et coulissant sur la plaque de rupture 320 au moyen d'une bride 351, de manière semblable au montage des cylindres pneumatiques 330. En service, à la suite de l'entaillage, le cadre de rupture 314 est abaisse sur le verre entaillé au moyen du vérin 322. Les cylindres pneumatiques 330 abaissent les tampons 340 sur la feuille de verre G dans leur position du premier palier pour charger initialement dans un état de tension la surface supérieure du verre à détacher en tant que rognures. Les brûleurs à haute intensité 344 chauffent alors la feuille de verre en des points choisis pour creuser l'entaille a travers la feuille de verre et permettre au rognures de verre de se décharger. Puis les cylindres pneumatiques 330 étendent davantage les tiges 342 Jusqu'à leur position du second palier, pour détacher de la feuille de verre les rognures qui subsistent éventuellement. Sans que cela limite la présente invention, les brûleurs 344 peuvent être des brûleurs allumés en permanence ou ils peuvent comporter un système d'allumage à haute tension pour allumer la flamme du brûleur au moment opportun. En outre, le mélange air/gaz des brûleurs peut être réglé de manière à
faire varier l'intensité de la flamme.
Les rognures détachées de la feuille de verre G sont
de préférence recueillies et évacuées du dispositif 10.
Si on laisse les rognures de verre tomber librement de la feuille de verre après la rupture, un effet de charnière le long du bord inférieur de celle-ci produirait un ébrechement et d'autres imperfections du bord. Sans que cela limite la presente invention, dans la forme de réalisation particulière de l'invention qui est représentée sur les fig. 1, 2, 7 et 8, une plaque collectrice des rognures en deux parties 124 est disposée audessous de la feuille de verre G au niveau du poste de support 100 pour empêcher la chute libre des rognures apres la rupture. De préférence, la plaque 124 est placée à proximité immédiate de la face inférieure de la feuille de verre G, de façon a permettre au verre de fléchir et à l'entaille de se creuser à travers l'épaisseur de la feuille de verre, tout en réduisant au minimum l'effet de charnière et l'ébrèchement résultant. Des vérins 126 (représentés seulement sur les fig. 1 et 7) sont disposes au-dessous de la plaque 124 pour diviser la plaque 124 en deux parties et faire pivoter chaque partie de la plaque vers le bas, selon ce qui est indiqué en traits discontinus sur les fig. 1 et 7, ce qui sert à évacuer les rognures et à les décharger dans un bac collecteur de
débris (non represente).
On peut encore perfectionner le dispositif de rupture 300 en montant les organes de rupture 326 et/ou 328 sur des mécanismes réglables automatiquement (non représentés) qui peuvent être déplacés par l'unité de commande 12 sur la base d'une manipulation du fichier de données pour une pièce particulière. De cette manière, l'opération entière de coupe, de rupture et de débordage peut être modifiée d'une forme de pièce & l'autre sans
aucun réglage supplémentaire.
Le dispositif de rupture 300 représenté sur les fig. 7, 8 et 9 comprend à la fois des composants mécaniques et thermiques, mais il est bien entendu que d'autres méthodes de rupture peuvent être appliquées, notamment et sans que cela constitue une limitation, des méthodes de vibration ou de préchauffage de l'entaille. Dans une variante particulière du procédé de rupture, on peut utiliser un ensemble de roues traceuses et d'étampe 352 tel que représenté sur les fig. 6 et 10. L'ensemble de roues traceuses 352 comprend une paire de roues traceuses superieures 354 qui surmontent de part et d'autre la roue de coupe à blanc 218. L'ensemble de tête de coupe 210 et l'ensemble de roues traceuses 352 peuvent être montés sur un chariot 356 selon ce qui est représenté sur la fig. 6, de telle sorte qu'après que le dispositif de coupe 200 a effectué une passe de coupe pour entailler la feuille de verre G à la forme désirée, l'ensemble de roues traceuses 352 soit placé au-dessus de la roue à l'emporte-pièce 218 et qu'une seconde passe sait effectuée autour du périmetre de la feuille de verre G le long de la ligne entaillée par les roues traceuses 354. Les roues 354 sont disposées de part et d'autre de l'entaille et appliquent un moment autour de celle-ci qui, en conséquence, devient
plus profonde au fur et à mesure du parcours de la trace.
Apres cette seconde passe, le dispositif de coupe 200 est place en retrait et le dispositif de rupture 300 est abaissé pour détacher les rognures de verre selon ce qui
a été décrit précédemment.
D'après les fig. 1 et 2, le dispositif de débordage 400 comprend un socle 404 sur lequel est monté un support 406 réglable en hauteur. Un ensembleaxe et roue 408, un mécanisme d'entraînement de la roue 410 et un système de récupération du liquide de refroidissement par aspiration 412 sont montés sur le support 406. Pendant l'opération de débordage, un mécanisme d'entraînement 414 déplace le socle 404 avec l'ensemble de débordage sur la glissière horizontale 416 le long de l'axe linéaire 402, en un mouvement de va-et-vient par rapport au poste de support 100. Si nécessaire, un dispositif de serrage supérieur peut être aJouté pour maintenir la feuille de verre coupée en place dans le poste de support 100 pendant le débordage. Sans que cela limite l'invention et d'après la fig. 7, un vérin 358 est fixé sur la surface inférieure de la traverse 304 du dispositif de rupture 300. La tige de piston 360 du vérin 358 s'étend vers le bas à travers une ouverture dans la plaque de rupture 320, de telle sorte qu'un tampon 362 sur la tige 360 presse vers le bas la feuille de verre contre la plaque aspirante 108 du plateau de serrage à vide 106 pour maintenir la feuille
de verre G en place.
L'opération de débordage est effectuée au moyen des mouvements coordonnés de l'axe de rotation 102 et de l'axe linéaire 402. Les données pour la commande de ces axes, c'est-à-dire de leur position et de la vitesse ou des changements de vitesse requis, sont produites par le même fichier de données converti en numérique que celui qui est utilisé dans l'opération de coupe à commande numérique. L'unité de commande 12 manipule le fichier converti en numérique, détermine la trajectoire de l'ensemble axe et roue 408 en décalant la pièce de verre d'une distance équivalente au rayon de la roue de débordage et coordonne les mouvements de la feuille de O verre G et du dispositif de débordage 400. Des vitesses moyennes de 'meulage des bords dans la gamme de 15,2 à ,4 cm (6 & 10 inches) par seconde ont produit des bords
meulés acceptables.
L'unité de commande 12 peut contenir un logiciel de compensation d'usure de la roue pour l'ensemble de roue 408, afin de permettre la correction des données relatives au bord de la roue au fur et à mesure que se produit l'usure. Les paramètres de montage initial sont déterminés en mesurant le diamètre de la roue de l'ensemble 408. Lorsque la roue est utilisée et qu'elle commence à s'user, un nouveau diamètre de la roue, plus
petit, est introduit dans le logiciel de commande.
L'ensemble axe et roue 408 peut aussi comprendre un dispositif à roue double (non représenté), c'est-à-dire une première roue pour enlever le gros du bord du verre et une seconde roue située en arrière pour donner au bord le fini définitif. Un tel système nécessiterait un moteur supplémentaire pour faire pivoter le dispositif à roue double autour d'un axe vertical sur l'ensemble 408. Au moyen du fichier de données, l'unité de commande 12 peut commander l'action de pivotement du dispositif à roue double autour de l'axe vertical supplémentaire en liaison avec le mouvement rectiligne du dispositif de débordage 400 le long de l'axe 402 et avec la rotation de la feuille de verre G autour de l'axe vertical 102 au niveau du poste de support 100, de façon à maintenir le contact
entre le bord de la pièce de verre et les roues.
En service, le dispositif de coupe 200, le dispositif de rupture 300 et le dispositif de débordage 400 sont tous initialement en position de retrait, c'est-à-dire que le dispositif de coupe 200 et le dispositif de débordage 400 sont éloignés du poste de support 100 le long des axes 202 et 402, et que le dispositif de rupture 300 est déplacé vers le haut. Une feuille de verre G est placée sur la plaque aspirante 108 du poste de support 100 et alignée d'une quelconque manière appropriée. Un vide est créé le long de la face 118 de la plaque pour maintenir en place la feuille de verre G. Puis le dispositif de coupe 200 est déplacé sur la glissière 222 le long de l'axe 202, de manière à placer la feuille de verre G entre la roue de coupe 216 et la roue d'appui 218, la partie à enlever de la feuille de verre
s'étendant dans la gorge du dispositif de coupe 200.
Pendant l'opération d'entaillage, le mécanisme d'entraînement 110 fait tourner la feuille de verre G sur le plateau de serrage à vide 106 autour de l'axe vertical 102, tandis que le moteur 224 déplace le support 204 le long de la glissière horizontale 222. Les mouvements autour et le long des axes 102 et 202 sont synchronisés par des commandes de logiciel, de façon & coordonner la rotation de la feuille de verre G autour de l'axe vertical 102 et le mouvement rectiligne de la tète de coupe 216 le long de la glissière horizontale 202. Le dispositif de charge 214 fait varier la pression appliquée à la roue de coupe 216 en réponse à des signaux reçus de l'unité de commande 12, de manière à maintenir une profondeur d'entaille constante, selon ce qui a été
décrit précédemment.
Après l'entaillage, le dispositif de coupe 200 est éloigné du poste de support 100 le long de l'axe 202, afin de permettre que le dispositif de rupture 300 soit abaissé sur la feuille de verre G entaillée. Comme on l'a décrit precedemment, les tiges de piston 342 des vérins pneumatiques 330 sortent jusqu'à un premier degré d'extension pour solliciter en tension la surface superieure du verre de rebut, tandis que les brûleurs à haute intensité 344 chauffent le verre en des points
sélectionnes pour produire une fente le long des-
entailles. Les tiges 342 des vérins sont ensuite placées en extension complète pour détacher du verre d'éventuels rognures supplémentaires et dégager le bord du verre coupé. Le verre de rebut est d'abord déposé sur la plaque collectrice de rognures 124 qui pivote ensuite vers le bas sous l'action des vérins 126 afin d'évacuer les
rognures du poste de support 100.
Le dispositif de rupture 300 est alors placé en retrait et le dispositif de débordage 400 est mis en place de manière semblable à ce qui a été décrit à propos du dispositif de coupe 200. La feuille de verre G coupée est entraînée en rotation autour de l'axe 102, tandis que l'ensemble roue et axe 408 sur le support 404 effectue un mouvement rectiligne de va-etvient par rapport au bord du verre le long de l'ase 402. L'unité de commande 12 coordonne les mouvements de la feuille de
verre G et du dispositif de débordage 400.
Après le débordage, la pièce de verre est retirée du poste de support 100 et entraînée vers le poste de traitement suivant et la feuille de verre suivante est
mise en place sur le bâti de support 12.
La présente invention décrit une opération de coupe et de débordage d'une feuille de verre dans laquelle la feuille de verre reste fixée sur son support d'origine pendant toute l'opération de coupe, de rupture et de debordage. Bien que le support reste de préférence à poste fixe, il est envisageable que le support dans son ensemble puisse être positionné avec précision tandis que la feuille de verre reste fixee sur lui. La combinaison d'une machine à poste unique et de techniques de commande numérique pour commander les outils de façonnage améliorera la qualité du produit. Par le fait que le verre est mis en place une fois pour toutes sur son support, les pièces peuvent être couples plus près des dimensions spécifiées, ce qui nécessite à son tour l'élimination de moins de verre lors de l'opération de débordage. En outre, avec l'élimination de moins de verre lors de l'opération de débordage, il s'offre des possibilités d'économies par une moindre usure de la roue de débordage. De plus, le systeme aura une meilleure possibilité d'adaptation. L'utilisation de techniques de commande numérique assure un minimum de temps de préparation lors des changements de modèle et fournit la possibilité -de faire passer simultanément différents modèles, par exemple de traiter alternativement les
feuilles de verre intérieure et extérieure d'une pare-
brise stratifié ou les jeux gauche et droit de fenêtres
d'un véhicule.
On comprendra aisément qu'un outillage différent, autre que des roues de coupe,- des organes de rupture thermique/mécanique et des roues de meulage, peut être monté sur la machine à poste unique 10 pour couper, rompre et déborder une feuille de verre. Par exemple, un dispositif de coupe par Jet abrasif, qui attaque le verre par un courant à grande vitesse d'un fluide de coupe tel qu'un Jet d'eau contenant un abrasif du genre de celui qui est décrit dans le brevet US n' 4 702 042 <Herrington et al.), peut être monté de façon à se déplacer le long d'un axe rectiligne horizontal tandis que la feuille de verre tourne autour d'un axe vertical, afin de couper et de déborder une pièce à partir d'une feuille de verre en une seule opération. A titre de variante, une scie à ruban a bord diamanté peut être montée sur l'axe
rectiligne pour couper la pièce de verre.
Il sera évident pour l'homme de l'art que des operations de traitement supplémentaires peuvent être incorporées dans la présente invention. Par exemple, un ou plusieurs postes de perçage peuvent être disposés sur des dispositifs coulissants qui se déplacent le long d'un axe rectiligne de façon semblable à ce qui a été décrit précédemment à propos des dispositifs de coupe et de débordage. L'unité de commande 12 coordonnera les mouvements autour de l'axe de rotation et le long de l'axe rectiligne, afin de positionner correctement les forets par rapport à la pièce de verre coupée. De même, un dispositif de débordage supplémentaire qui produit un bord fini ou biseauté peut être incorporé dans le système 10. La forme de l'invention qui a été présentée et
décrite dans la présente description représente un mode
de réalisation préféré, proposé à titre d'illustration avec différentes variantes. Il est bien entendu que divers changements peuvent y être apportés sans que l'on s'écarte pour autant de l'esprit de l'invention, tel que
défini par le contenu des revendications qui suivent.
Claims (25)
1.- Procédé de traitement d'une feuille de matériau, comprenant les operations consistant à maintenir sur un support ladite feuille de façon à empêcher son déplacement linéaire, à faire tourner ladite feuille tandis que s'exerce ladite étape de maintien sur un support, à couper ladite feuille pour définir une piece ayant une configuration désirée de son contour pendant une partie au -moins de ladite étape de rotation, et à
déborder ladite feuille en rotation.
2.- Procédé selon la revendication 1, dans lequel ladite étape de coupe comprend l'opération consistant à entailler une surface de ladite feuille, l'entaille résultante formant le contour de ladite pièce, et l'opération consistant à détacher de ladite pièce maintenue sur un support les rognures non désirées de
ladite feuille.
3.- Procédé selon la revendication 2, comprenant en outre l'étape consistant à supporter lesdites rognures après ladite étape o elles ont été détachées, et à
diriger ces rognures à distance du bâti de support.
4.- Procédé selon la revendication 2, dans lequel ladite étape de coupe comprend l'opération consistant à déplacer linéairement un dispositif d'entaillage le long d'un premier axe généralement horizontal et ladite étape de débordage comprend l'opération consistant à déplacer linéairement un dispositif de débordage le long d'un second axe généralement horizontal, le procedé comprenant en outre les étapes consistant à faire tourner ladite feuille autour d'un axe généralement vertical tandis qu'elle est supportée sur ledit bâti pendant les étapes de coupe et de débordage, et à coordonner automatiquement ledit mouvement linéaire du dispositif d'entaillage et du dispositif de débordage le long desdits axes horizontaux respectifs avec ledit mouvement de rotation de la pièce autour de l'axe vertical, de telle manière que ledit dispositif d'entaillage et ledit dispositif de débordage
entrent en contact avec le bord final de ladite pièce.
5.- Procédé selon la revendication 4, comprenant en outre l'étape consistant à maintenir une profondeur d'entaillage généralement constante pendant ladite étape
d'entaillage.
6.- Procedé selon la revendication 5, dans lequel ladite étape de maintien de la profondeur comprend l'operation consistant à faire varier la pression appliquée à ladite feuille par le dispositif
d'entaillage.
7.- Procédé selon la revendication 4, dans lequel l'étape de détachement des rognures comprend les opérations consistant à chauffer des parties sélectionnées de ladite feuille pour creuser ladite entaille à. travers l'épaisseur de la feuille, et & rompre
la feuille le long de ladite entaille.
8.- Procédé selon la revendication 7, dans lequel l'étape de détachement des rognures comprend l'opération consistant à appliquer un effort de tension à ladite
feuille au niveau de ladite surface entaillée.
9.- Procédé selon la revendication 8, dans lequel, après ladite étape d'entaillage et avant ladite étape de détachement des débris, il est en outre compris l'étape consistant à exercer un moment sur la feuille le long de ladite entaille afin de fendre la feuille à travers
son épaisseur le long de ladite entaille.
10.- Procédé selon la revendication 1, dans lequel ladite étape de coupe comprend l'opération consistant à faire pénétrer à travers toute l'épaisseur de ladite feuille un fluide abrasif de coupe & grande vitesse, pour détacher les rognures indésirables de la feuille et
former le contour de ladite pièce.
11.- Procédé selon la revendication 10, dans lequel l'étape de pénétration comprend l'opération consistant à déplacer linéairement, le long d'un premier axe généralement horizontal, un dispositif qui délivre le fluide abrasif de coupe, le procédé comprenant en outre les étapes consistant à faire tourner la feuille autour d'un axe généralement vertical tandis qu'elle est supportée par ledit bâti pendant ladite étape de pénétration, et à coordonner automatiquement ledit mouvement linéaire dudit dispositif le long dudit axe horizontal avec le mouvement de rotation de ladite pièce autour de l'axe vertical, de telle manière que le fluide de coupe pénètre dans la feuille le long de la périphérie
de ladite pièce.
12.- Dispositif de traitement d'une feuille de matériau (G), comprenant des moyens (100) pour supporter ladite feuille dans une position fixe linéairement, des moyens (200) pour couper ladite feuille (G) de façon à définir une pièce ayant une configuration désirée de son contour et un bord exposé, et des moyens (400) pour
meuler ledit bord exposé.
13.- Dispositif selon la revendication 12, comprenant en outre des moyens (110) pour faire tourner ladite feuille (G) autour d'un axe (102) généralement perpendiculaire à une grande surface de la feuille (G) au niveau des moyens de support <100), et dans lequel en outre lesdits moyens de coupe comprennent un dispositif d'entaillage (200) disposé de façon à entailler une grande surface de ladite feuille et des moyens (222, 224) pour rapprocher et éloigner des moyens de support (100) ce dispositif d'entaillage, et les moyens de meulage comprennent un dispositif de débordage de la feuille (400) et des moyens (414, 416) pour rapprocher et éloigner des moyens de support (100) ce dispositif de débordage, le dispositif comprenant en outre une unité de commande (12) pour coordonner automatiquement les mouvements desdits moyens de déplacement du dispositif d'entaillage et desdits moyens de déplacement du dispositif de débordage avec ceux desdits moyens (110)
d'entraînement en rotation de la feuille.
14.- Dispositif selon la revendication 13, dans lequel ledit axe (102) est un axe de rotation et lesdits moyens de déplacement du dispositif d'entaillage et lesdits moyens de déplacement du dispositif de débordage comprennent des moyens pour déplacer respectivement ces dispositifs le long d'un premier et d'un second axe
linéaire (202, 402).
15.- Dispositif selon la revendication 14, dans lequel lesdits moyens de coupe (200) comprennent en outre des moyens <300) pour enlever les rognures non désirées
de ladite feuille.
16.- Dispositif selon la revendication 15, comprenant en outre des moyens pour maintenir une profondeur
constante de l'entaille dans ladite feuille.
17.- Dispositif selon la revendication 16, dans lequel lesdits moyens de maintien de la profondeur comprennent des moyens pour faire varier la pression
appliquée à la feuille par le dispositif d'entaillage.
18.- Dispositif selon la revendication 16, dans lequel lesdits moyens de support (100) comprennent une plaque aspirante (108) et des moyens prévus pour crier un vide & travers cette plaque pour fixer ladite feuille (G)
sur celle-ci.
19.- Dispositif selon la revendication 18, dans lequel lesdits moyens (300) d'enlèvement des rognures comprennent au mains un brûleur (344) disposé de manière à chauffer sélectivement une partie de ladite feuille (G).
20.- Dispositif selon la revendication 19, dans lequel lesdits moyens d'enlèvement des rognures (300) comprennent en outre un organe à piston (326) disposé en dehors de la périphérie de ladite pièce entaillée et comportant une tige de piston extensible (342), de telle manière que cette tige de piston rompe ladite feuille (G) le long de l'entaille lorsqu'elle mise en position
d'extension complète.
21.- Dispositif selon la revendication 20, dans lequel des organes à brûleur (328) et à piston (326) sont disposés sur une plaque de rupture (320) qui est mobile à partir d'une première position contiguë à la grande surface entaillée de ladite feuille (G) vers une seconde
position à distance de la feuille.
22.- Dispositif selon la revendication 21, dans lequel ladite plaque de rupture (320) est montée sur un cadre (314) disposé de façon & se déplacer généralement le long dudit axe de rotation (102) et des moyens (322) sont prévus pour déplacer ce cadre (314) le long dudit axe de rotation afin de déplacer ladite plaque de rupture
(320) entre lesdites première et seconde positions.
23.- Dispositif selon la revendication 22, dans lequel lesdits premier et second axes linéaires (202,
402) coupent chacun ledit axe de rotation (102).
24.- Dispositif selon la revendication 12, comprenant en outre des moyens (110) pour faire tourner ladite feuille autour d'un premier axe (102) généralement perpendiculaire à une grande surface de la feuille au niveau des moyens de support (100), et dans lequel en outre lesdits moyens de coupe (200) comprennent un dispositif de coupe par fluide abrasif disposé de manière à faire pénétrer un fluide abrasif à travers l'épaisseur de la feuille et des moyens (222,224) pour rapprocher et éloigner ce dispositif des moyens de support le long d'un second axe (202,402), le dispositif comprenant en outre une unité de commande (12) pour coordonner automatiquement les mouvements dudit dispositif le long dudit second axe avec la rotation de la feuille autour dudit premier axe.
25.- Dispositif selon la revendication 12, comprenant en outre des moyens (110) pour faire tourner ladite feuille autour d'un premier axe (102) généralement perpendiculaire à une grande surface de -la feuille, et dans lequel en outre lesdits moyens de coupe (200) comprennent une scie à& ruban disposée de manière à couper ladite feuille sur toute son épaisseur et des moyens (222,224) pour rapprocher et éloigner cette scie des moyens de support (100) le long d'un second axe (202,402) le dispositif comprenant en outre une unité de commande (12) pour coordonner automatiquement les mouvements de ladite scie le long dudit second axe avec la rotation de
la feuille autour dudit premier axe.
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