La présente invention concerne un procédé pour découper suivant une géométrie particuliére au moins une extrémite d'un bloc Pi sur un produit P en mouvement suivant une direction X et une machine pour la mise en oeuvre de ce procède.The present invention relates to a method for cutting according to a particular geometry at least one end of a block Pi on a product P moving in a direction X and a machine for the implementation of this process.
Les produits notamment pâteux comme la céramique sont le plus souvent obtenus en production continue par extrusion d'un boudin puis découpé en blocs suivant les besoins en aval de la filière de l'extrudeuse. Actuellement aucune solution globale et efficace n existe pour cette opération de decoupe. En effet. les systèmes de coupe par fil existants coupent obligatoirement perpendiculairement au sens d'avance du produit les systèmes de coupe par couteaux donnent des formes de coupe variees mais nécessitent un outil spécifique par forme. les systèmes à aiguilles ne permettent de couper que des produits de faible epalsseur.In particular pasty products such as ceramic are most often obtained in continuous production by extrusion of a rod then cut into blocks according to the needs downstream of the extruder die. Currently, no global and effective solution exists for this cutting operation. Indeed. existing wire cutting systems necessarily cut perpendicular to the direction of advance of the product knife cutting systems give varied cutting shapes but require a specific tool per shape. needle systems allow cutting only products of low thickness.
La présente invention entend proposer une machine capable de découper entre autre, des produits pâteux en mouvement, en assurant une infinité de formes de coupe sans changement d'outil. et sans temps d'arrêt pour changement de forme de coupe
A cet effet. l'invention a donc pour objet une machine du type machine outil à deux axes équipez d'au moins un système de découpe constitué par un fil annulaire rugueux mis en défilement sur au moins deux poulies dans un axe perpendiculaire ou quelconque au défilement du produit. Ce système de coupe est animé d'un mouvement vertical grâce à un ensemble de guides verticaux. animés eux-memes d'un mouvement horizontal parallèle au mouvement de défilement du produit à couper. La combinaison des mouvements de translation obtenus par les guides orthogonaux de la machine, avec la vitesse de défilement du produit permet d'obtenir une multitude de formes de coupe pour répondre aux besoins de la production.The present invention intends to propose a machine capable of cutting, inter alia, pasty products in motion, ensuring an infinite number of cutting shapes without changing the tool. and without downtime for changing the shape of the cut
For this purpose. the subject of the invention is therefore a machine of the machine tool type with two axes, fitted with at least one cutting system constituted by a rough annular wire put in movement on at least two pulleys in an axis perpendicular or arbitrary to the movement of the product. This cutting system is driven in a vertical movement thanks to a set of vertical guides. themselves animated by a horizontal movement parallel to the movement of movement of the product to be cut. The combination of the translational movements obtained by the orthogonal guides of the machine, with the speed of movement of the product makes it possible to obtain a multitude of cutting shapes to meet the needs of production.
D'autres caractéristiques et avantages de la machine ressortiront de la description d'un exemple de réalisation donné ci-après à titre purement indicatif.Other characteristics and advantages of the machine will emerge from the description of an exemplary embodiment given below for information only.
Il sera fait référence aux dessins annexés parmi lesquels la planche 1'4 est une schématique d'un dispositif pour mettre en oeuvre le procédé de l'invention, la planche 2 4 représente les différents sous ensembles du dispositif décrit suivant la planche 1 la planche 3 4 représente les principales retapes d'un cycle de coupe du dispositif décrit suivant la planche 1. la planche 4 4 représente quelques exemples de formes de coupe exécutées par le dispositif décrit suivant la planche 1.Reference will be made to the appended drawings in which the board 1'4 is a diagram of a device for implementing the method of the invention, the board 2 4 represents the different sub-assemblies of the device described according to the board 1 the board 3 4 represents the main steps of a cutting cycle of the device described according to plate 1. plate 4 4 represents some examples of cutting shapes executed by the device described according to plate 1.
Sur les planches 1 4 et 2 4 le dispositif représenté comporte un système de coupe 4 composé d'un fil de coupe AC constitue d'un fil métallique d'un diamètre compris entre 0,1 mm et 10 mm. Les deux extrémités de ce fil sont solidarisees pour former une boucle La solidarisation est obtenue par soudure ou tout autre système d'accrochage. La longueur de cette boucle est fonction de la section du produit à découper. du diamètre du fil de découpe, et des diamètres des poulies. La fonction coupe est assuree soit par traitement physique et ou chimique du fil. soit par l'adjonction ou l'incrustation d'un dépôt abrasif qui en augmente la rugosité Ce(s) traitement(s) est (sont) choisi(s) pour donner au fil un profil adapté au produit à couper et lui fournir les caractéristiques de souplesse.On the boards 1 4 and 2 4 the device shown comprises a cutting system 4 composed of a cutting wire AC consisting of a metal wire with a diameter between 0.1 mm and 10 mm. The two ends of this wire are joined to form a loop. The joining is obtained by welding or any other attachment system. The length of this loop depends on the section of the product to be cut. the diameter of the cutting wire, and the diameters of the pulleys. The cutting function is ensured either by physical and or chemical treatment of the wire. either by adding or encrusting an abrasive deposit which increases its roughness This (these) treatment (s) is (are) chosen (s) to give the wire a profile suitable for the product to be cut and provide it with the flexibility characteristics.
de ténacité. de dureté superficielle. ou de tout autre aspect lié à la fonction coupe et durée de vie du fil Les constituants abrasifs sont minéraux ou métalliques. la granulométrie est choisie en fonction du diamètre du fil et du produit a couper. la liaison abrasif fil est obtenue par les procédés laser. plasma. soudure. collage, dépôt catalytique ou par incrustation par proJection. Ce fil de coupe AC est installé sur deux poulies 4A, dont l'une est entraînée en rotation par le moteur à vitesse variable 1B. l'autre étant folle et permettant par un système approprié d'assurer la tension optimale du fil de coupe.tenacity. of surface hardness. or any other aspect linked to the cutting function and the life of the wire. The abrasive constituents are mineral or metallic. the particle size is chosen according to the diameter of the wire and the product to be cut. the abrasive wire bond is obtained by laser processes. plasma. welding. bonding, catalytic deposition or by overlay by projection. This AC cutting wire is installed on two pulleys 4A, one of which is rotated by the variable speed motor 1B. the other being crazy and allowing by an appropriate system to ensure the optimal tension of the cutting line.
Ce système de coupe 4 comporte, outre des carters de protection assurant la sécurité du personnel contre les projections de produit ou la casse accidentelle du fil 4C, des systèmes de nettoyage mécanique, hydraulique. ou par air comprimé. ou des systèmes antivibratoires destinés à augmenter les qualités de coupe et la durée de vie de l'élément coupant Ce système de coupe 4 se déplace le long d'un portique de guldage vertical 3 définissant ainsi la direction Y d'un repère orthogonal, il comporte deux montants reliés au module de translation horizontale 2 dont la direction est perpendiculaire à la direction Y définissant ainsi le direction X qui est le deuxième repère orthogonal. ce module de translation horizontale 2 étant lui-même solidaire d'un bâti statique 1 Le déplacement du système de coupe 4 dans les deux sens de la direction Y, le déplacement du portique vertical 3 dans les deux sens de la direction X sont assurés par les moteurs à vitesse variable 2A et 3A ainsi que par des moyens de contrôle et de commande non représentés qui comportent. a l'instar des chaînes robotisées de production en continu, des movens relies à une unité centrale ou autonome programmable et des capteurs permettant de délivrer à cette unité de commande programmable. toute information utile quant à la position de chaque module 3 et 4 dans leur repère respectif X' et Y. Le dispositif décrit ci-dessus comporte également des moyens non représentés de supportage du produit P tout le long de son parcours sur l'emprise au sol du dispositif faisant l'objet de l'invention. Sur la planche 3 A. la première retape d'un cycle de coupe débute par la figure 6A dans laquelle la machine est en position de départ de coupe de la deuxième extrémité d'un bloc P3, les blocs Pi et P2 étant le résultat de coupes précédentes. Le produit à couper P défile sous le portique 3 suivant une direction X parallèle au mouvement X' décrit ci-avant. Le système de coupe 4 est en position haute. le moteur 4B entraîne en rotation les poulies 4A, imprimant au fil de coupe un défilement Z perpendiculaire au défilement X du produit. La figure 6B montre quant à elle l'action de coupe du bloc P3 dans laquelle et d'une manière simultanée le fil de coupe défile suivant l'axe Z. le système de coupe commandé par le moteur 3A descend suivant l'axe Y. et le portique vertical 3 se déplace suivant l'axe X' dans la même direction que le produit P à découper. Cette figure 6B montre bien que la forme de la découpe est obtenue par la combinaison des vitesses de déplacement du produit suivant l'axe X. du module 3 suivant l'axe X , ainsi que du système de coupe suivant l'axe Y. Enfin. la figure 6C montre la coupe d'un bloc P3 terminée, le brin actif du fil de coupe se situant alors sous le produit P. Le retour au point de départ du portique 3 peut alors s'effectuer de deux manieres différentes. soit le système de coupe 4 reste en position basse. le portique 3 revient à son point de départ et la prochaine coupe s'effectuera par un mouvement de montée suivant l'axe Y du système de coupe soit la machine attend que le bloc P3 s'écarte du produit P par des moyens de manutention extérieurs au présent dispositif et le système de coupe remonte alors suivant l'axe Y. Lorsque le brin actif du fil de coupe dépasse la face supérieure du produit. le portique 3 revient ainsi a son point de départ comme on le voit sur la figure 6A. On dispose ainsi d'un moyen de production très souple qui permet d'obtenir sans aucun arrêt de fabrication une multitude de formes de découpe sans qu'il soit nécessaire de mettre en oeuvre un outillage spécifique. Il en résulte ainsi un faible investissement pour chaque nouvelle forme de découpe, ce qui diminue d'autant le prix de revient du nouveau produit coupé. En outre. ce dispositif commandé par une unité centrale programmable supprime tous les coûts de fabrication qui étaient liés d'une part, à la main d'oeuvre pour les changements d'outils et d'autre part. les pertes dues aux arrêts de fabrication.This cutting system 4 comprises, in addition to protective casings ensuring the safety of the personnel against product projections or the accidental breakage of the wire 4C, mechanical and hydraulic cleaning systems. or by compressed air. or anti-vibration systems intended to increase the cutting qualities and the life of the cutting element. This cutting system 4 moves along a vertical gantry gantry 3 thus defining the direction Y of an orthogonal reference, it comprises two uprights connected to the horizontal translation module 2 whose direction is perpendicular to the direction Y thus defining the direction X which is the second orthogonal coordinate system. this horizontal translation module 2 being itself integral with a static frame 1 The displacement of the cutting system 4 in both directions in the direction Y, the displacement of the vertical gantry 3 in the two directions of the direction X are ensured by variable speed motors 2A and 3A as well as by means of control and command not shown which include. like robotic continuous production chains, movens linked to a programmable central or autonomous unit and sensors enabling delivery to this programmable control unit. any useful information regarding the position of each module 3 and 4 in their respective reference points X ′ and Y. The device described above also includes means (not shown) for supporting the product P all along its path on the right-of-way. floor of the device which is the subject of the invention. On board 3 A. the first retape of a cutting cycle begins with FIG. 6A in which the machine is in the starting position for cutting the second end of a block P3, the blocks Pi and P2 being the result of previous cuts. The product to be cut P travels under the gantry 3 in a direction X parallel to the movement X 'described above. The cutting system 4 is in the high position. the motor 4B rotates the pulleys 4A, imparting to the cutting line a scroll Z perpendicular to the scroll X of the product. FIG. 6B shows for its part the cutting action of the block P3 in which and simultaneously the cutting line travels along the axis Z. the cutting system controlled by the motor 3A descends along the axis Y. and the vertical gantry 3 moves along the axis X 'in the same direction as the product P to be cut. This FIG. 6B clearly shows that the shape of the cut is obtained by the combination of the speeds of displacement of the product along the axis X. of the module 3 along the axis X, as well as of the cutting system along the axis Y. Finally . FIG. 6C shows the section of a block P3 finished, the active strand of the cutting line then being located under the product P. The return to the starting point of the gantry 3 can then be carried out in two different ways. or the cutting system 4 remains in the low position. the gantry 3 returns to its starting point and the next cut will be made by an upward movement along the Y axis of the cutting system, or the machine waits for the block P3 to move away from the product P by external handling means to the present device and the cutting system then rises along the Y axis. When the active strand of the cutting wire exceeds the upper face of the product. the gantry 3 thus returns to its starting point as seen in FIG. 6A. There is thus a very flexible means of production which makes it possible to obtain, without any production stoppage, a multitude of cutting shapes without the need to use specific tools. This therefore results in a low investment for each new form of cutting, which therefore reduces the cost price of the new cut product. In addition. this device controlled by a programmable central unit eliminates all the manufacturing costs which were linked on the one hand, to labor for tool changes and on the other hand. losses due to production stoppages.
Alors que la machine de l'invention a ete décrite en regard d'un exemple qui met en oeuvre un seul système de coupe 4 ainsi qu'un seul portique vertical 3, elle s'étend également à des dispositifs permettant de découper plusieurs blocs P1. P2. PX à la fois, soit par l'assemblage de plusieurs systèmes de coupe 4 sur un seul portique vertical 3, soit par la multiplication du nombre de portiques verticaux 3. soit par la combinaison des deux. D'autre part.While the machine of the invention has been described with reference to an example which implements a single cutting system 4 as well as a single vertical gantry 3, it also extends to devices making it possible to cut several blocks P1 . P2. PX at a time, either by assembling several cutting systems 4 on a single vertical portal 3, or by multiplying the number of vertical portal 3. or by the combination of the two. On the other hand.
I'adjonction sur la machine tel le que écrite précédemment, d'un ou de plusieurs axes supplémentaires d'orientation du système de coupe comme par exemple la possibilité de donner à celui-ci un angle quelconque par rapport à l'axe X du produit. ne sortira pas du cadre de l'invention. Adding on the machine as previously written, one or more additional axes of orientation of the cutting system such as for example the possibility of giving it any angle relative to the axis X of the product . will not depart from the scope of the invention.