FR3097159A1 - Cutting module for the depositing head of fiber strip sections for the production of parts in composite materials, the depositing head, the depositing robot and the cutting process and the depositing process. - Google Patents

Cutting module for the depositing head of fiber strip sections for the production of parts in composite materials, the depositing head, the depositing robot and the cutting process and the depositing process. Download PDF

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Abstract

« Module de découpe pour tête de dépose de tronçons de bande de fibres pour la réalisation de pièce en matériaux composites, tête de dépose, robot de dépose et procédé de découpe et procédé de dépose. » Module de découpe (300) pour tête de drapage de tronçons de bande de fibres pour la réalisation de pièce en matériaux composites, comportant une guillotine (354) dotée d’une lame de découpe (354) agencée pour découper, dans un plan de découpe, une bande de fibres disposée sur un plan support en tronçons de bande de fibres. Fig. 5 "Cutting module for head for laying sections of fiber strip for producing parts in composite materials, laying head, laying robot and cutting process and laying process. » Cutting module (300) for head for draping sections of strip of fibers for producing parts in composite materials, comprising a guillotine (354) fitted with a cutting blade (354) arranged to cut, in a cutting plane , a strip of fibers arranged on a support plane in sections of strip of fibers. Fig. 5

Description

Module de découpe pour tête de dépose de tronçons de bande de fibres pour la réalisation de pièce en matériaux composites, tête de dépose, robot de dépose et procédé de découpe et procédé de dépose.Cutting module for head for depositing sections of strip of fibers for producing parts made of composite materials, deposit head, deposit robot and cutting method and deposit method.

La présente invention se rapporte à une machine d'application de fibres pour la réalisation de pièces en matériaux composites, et plus particulièrement une tête d’application de fibres, aussi appelée tête de drapage, pour une telle machine.The present invention relates to a fiber application machine for producing composite material parts, and more particularly a fiber application head, also called a draping head, for such a machine.

État de la technique antérieureState of the prior art

Des machines d'application de fibres sont connues, appelées couramment machines de placement de fibres, pour l'application au contact sur un outillage de drapage, tel qu'un moule mâle ou femelle, d'une bande large, formée de plusieurs fibres plates continues, de type rubans, sèches ou imprégnées de résine thermodurcissable ou thermoplastique, notamment de fibres de carbone, constituées d'une multitude de fils ou filaments de carbone.Fiber application machines are known, commonly called fiber placement machines, for the contact application on a draping tool, such as a male or female mold, of a wide strip, formed of several flat fibers continuous, of the ribbon type, dry or impregnated with thermosetting or thermoplastic resin, in particular carbon fibers, consisting of a multitude of carbon threads or filaments.

Ces machines comprennent un système de déplacement d'une tête d'application de fibres, apte à appliquer la bande formée sur une surface d'application du moule, des moyens de stockage de fibres, et des moyens d'acheminement des fibres desdits moyens de stockage vers la tête d'application.These machines comprise a system for moving a fiber application head, capable of applying the strip formed on an application surface of the mould, means for storing fibers, and means for conveying the fibers of said means for storage to the application head.

La tête d'application de fibres, aussi appelée tête de placement de fibres, comprend classiquement un rouleau d’application, aussi appelé rouleau de compactage, destiné à venir en contact contre le moule selon une ligne de contact pour appliquer la bande de fibres, et des moyens de guidage des fibres sous la forme d'une bande sur ledit rouleau de compactage.The fiber application head, also called fiber placement head, conventionally comprises an application roller, also called compaction roller, intended to come into contact against the mold along a line of contact to apply the strip of fibers, and means for guiding the fibers in the form of a band on said compacting roller.

Le système de déplacement assure le déplacement de la tête d'application selon au moins trois directions perpendiculaires les unes aux autres. Le système de déplacement peut être formé par un bras polyarticulé de type robot standard six axes, disposé au sol ou monté sur un axe linéaire, avec un poignet d'extrémité auquel est fixée la tête d'application, ou par un robot cartésien de type portique équipé d'un poignet d'extrémité portant la tête d'application. Lors de l'application ou dépose de la bande de fibres, le rouleau de compactage maintient une pression continue sur la surface d'application du moule pour évacuer progressivement l'air emprisonné entre les bandes de fibres déposées. Après application de plusieurs couches de bandes superposées, la pièce résultante est durcie sous vide par passage dans un four, généralement autoclave. Cette opération de compactage lors de la dépose permet d'obtenir une pièce avant opération de durcissement dont les dimensions correspondent sensiblement à celles de la pièce finale obtenue après durcissement.The movement system ensures the movement of the application head in at least three directions perpendicular to each other. The displacement system can be formed by a polyarticulated arm of the standard six-axis robot type, placed on the ground or mounted on a linear axis, with an end wrist to which the application head is fixed, or by a Cartesian robot of the gantry equipped with an end wrist carrying the application head. When applying or depositing the strip of fibers, the compacting roller maintains continuous pressure on the application surface of the mold to gradually evacuate the air trapped between the strips of fibers deposited. After applying several layers of superimposed strips, the resulting part is hardened under vacuum by passing through an oven, generally an autoclave. This compacting operation during removal makes it possible to obtain a part before hardening operation whose dimensions correspond substantially to those of the final part obtained after hardening.

La tête de placement de fibre comprend en outre des moyens de coupe pour couper individuellement chaque fibre en amont du rouleau d’application. Les moyens de coupe comprennent une lame plane actionnée par un actuateur linéaire qui est disposée en vis-à-vis d'un contre-outil fixe.The fiber placement head further comprises cutting means for individually cutting each fiber upstream of the application roller. The cutting means comprise a flat blade actuated by a linear actuator which is arranged opposite a fixed counter-tool.

Les machines actuelles de dépose de fibre déposent une seule épaisseur de fibre mais utilisent plusieurs fibres en parallèle afin d’augmenter les capacités de dépose de la machine (kg de fibre déposé par heure). Pour déposer sur de grandes surfaces cette technique fonctionne car la dépose de larges bandes de fibre n’est pas contraignante vis à vis des contours à déposer. Lorsque l’on souhaite déposer de petites surfaces à contours complexes, il est nécessaire de réduire le nombre de fibres en parallèle afin de ne pas perdre en détail de dépose. Déposer une seule ou deux fibres en parallèle au lieu de huit où douze réduit fortement la capacité de la machine.Current fiber laying machines lay down a single layer of fiber but use several fibers in parallel in order to increase the laying capacity of the machine (kg of fiber laid per hour). To deposit on large surfaces, this technique works because the removal of large strips of fiber is not restrictive with respect to the contours to be deposited. When you want to deposit small surfaces with complex contours, it is necessary to reduce the number of fibers in parallel so as not to lose the detail of the deposit. Placing a single or two fibers in parallel instead of eight or twelve greatly reduces the capacity of the machine.

Les machines actuelles de dépose de fibre n’ont pas la capacité de faire de la découpe en angle et se limitent à une coupe perpendiculaire à la fibre. Ceci génère des contours présentant un crénelage qui doit être découpé par la suite pour obtenir la forme désirée.Current fiber laying machines do not have the ability to make angled cuts and are limited to a cut perpendicular to the fiber. This generates contours with aliasing which must be cut afterwards to obtain the desired shape.

On connaît par ailleurs le brevet US8327743B2 qui présentent plusieurs moyens de coupe disposés avec un angle par rapport à la direction d’avancement de fibres. Ce dispositif convient à découper des fibres espacées entre elles pour former ensuite un contour non perpendiculaire à la direction longitudinale des fibres, qui sera déposé sur la surface de dépose. Ce dispositif nécessite par ailleurs de couper séquentiellement chacune des fibres. A cet effet, il est nécessaire de gérer la coupe en angle de chacune des fibres, et donc de gérer des différences d’avance entre chacune des fibres, ce qui nécessite, pour chacune des fibres, de disposer de moyens de transfert gérés indépendamment les uns des autres, comportant au moins un rouleau d’alimentation du dispositif de coupe et un rouleau de relance du tronçon coupé.Patent US8327743B2 is also known, which has several cutting means arranged at an angle relative to the direction of fiber advancement. This device is suitable for cutting fibers spaced apart from each other to then form a contour that is not perpendicular to the longitudinal direction of the fibers, which will be deposited on the deposition surface. This device also requires cutting each of the fibers sequentially. To this end, it is necessary to manage the angle cut of each of the fibers, and therefore to manage the differences in advance between each of the fibers, which requires, for each of the fibers, to have transfer means managed independently of the each other, comprising at least one roller for feeding the cutting device and one roller for boosting the cut section.

Il n’existe pas de machine visant à préformer des contours de quelques centimètres à un mètre, ce qui rend nécessaire une étape de découpe du contour post-dépose pour éliminer ce crénelage.There is no machine aiming to preform contours of a few centimeters to one meter, which makes a post-removal contour cutting step necessary to eliminate this aliasing.

Il existe un besoin de miniaturisation de telles machines, par exemple en utilisant des robots miniatures, dont l’effecteur, c’est-à-dire la tête de drapage, ne doit pas dépasser une masse prédéterminée, par exemple une masse de 10 kg.There is a need to miniaturize such machines, for example by using miniature robots, the effector of which, that is to say the draping head, must not exceed a predetermined mass, for example a mass of 10 kg .

Par ailleurs, à l’heure actuelle, la longueur minimale d’un tronçon de ruban de fibres déposé par une tête de drapage est de l’ordre de 10 cm. L’utilisation de telle machine n’est pas possible lorsque les dimensions des pièces à fabriquer sont inférieures à 4 cm.Furthermore, at present, the minimum length of a fiber ribbon section deposited by a draping head is of the order of 10 cm. The use of such a machine is not possible when the dimensions of the parts to be manufactured are less than 4 cm.

Un but de l’invention est notamment de remédier à tout ou partie des inconvénients précités.An object of the invention is in particular to remedy all or part of the aforementioned drawbacks.

Selon un premier aspect de l’invention, il est proposé module de découpe pour tête de drapage de tronçons de bande de fibres pour la réalisation de pièce en matériaux composites, comportant une guillotine dotée d’une lame de découpe agencée pour découper, dans un plan de découpe, une bande de fibres disposée sur un plan support en tronçons de bande de fibres.According to a first aspect of the invention, there is proposed a cutting module for a head for draping sections of strip of fibers for producing parts made of composite materials, comprising a guillotine provided with a cutting blade arranged to cut, in a cutting plane, a strip of fibers arranged on a support plane in sections of strip of fibers.

La lame de la guillotine peut présenter un angle d’environ de 30° avec le plan support.The blade of the guillotine can have an angle of approximately 30° with the support plane.

La guillotine peut être fixée dans une cage tournante montée en rotation autour d’un axe perpendiculaire au plan support et présente un angle, dit angle de coupe de la bande, formé entre le plan de découpe et une direction longitudinale de la bande de fibres. L’angle de coupe de bande peut être est différent de 90°. L’angle de découpe de bande peut être piloté en valeur. L’angle de coupe de bande peut être sélectionné parmi les valeurs +45° et -45°.The guillotine can be fixed in a rotating cage mounted in rotation around an axis perpendicular to the support plane and has an angle, called the cutting angle of the strip, formed between the cutting plane and a longitudinal direction of the fiber strip. The strip cutting angle can be different from 90°. The strip cutting angle can be controlled by value. The tape cutting angle can be selected from +45° and -45°.

Le module de découpe peut en outre comporter une cavité d’évacuation de tronçons de bandes de fibres.The cutting module may also include a cavity for removing sections of fiber strips.

Le module de découpe peut en outre comporter des moyens de soufflage agencés pour transporter un tronçon de bande de fibre depuis la cavité d’évacuation vers une zone de stockage.The cutting module may also comprise blowing means arranged to transport a section of strip of fiber from the evacuation cavity to a storage area.

Selon un deuxième aspect de l’invention, il est proposé une tête de drapage de tronçons de bande de fibres pour la réalisation de pièce en matériaux composites, comportant :

  • un module d’alimentation agencé pour former une bande de fibres à partir d’une ou plusieurs fibres,
  • un module de découpe selon le premier aspect de l’invention, ou l’un ou plusieurs de ses perfectionnements, agencé pour découper ladite bande de fibres pour former des tronçons de bande de fibres,
  • un module de dépose, agencé pour déposer lesdits tronçons de bande de fibres.
According to a second aspect of the invention, there is proposed a head for draping sections of strip of fibers for producing parts in composite materials, comprising:
  • a feed module arranged to form a strip of fibers from one or more fibers,
  • a cutting module according to the first aspect of the invention, or one or more of its improvements, arranged to cut said strip of fibers to form sections of strip of fibers,
  • a laying module, arranged to lay said fiber strip sections.

Selon un troisième aspect de l’invention, il est proposé un robot de drapage pour la réalisation de pièce en matériaux composites comportant une tête de drapage selon le deuxième aspect de l’invention, ou l’un ou plusieurs de ses perfectionnements.According to a third aspect of the invention, there is proposed a draping robot for producing parts in composite materials comprising a draping head according to the second aspect of the invention, or one or more of its improvements.

Selon un quatrième aspect de l’invention, il est proposé un procédé de découpe pour son utilisation au sein d’une tête de drapage de tronçons de bande de fibres pour la réalisation de pièce en matériaux composites, comportant une étape de découpe de la bande de fibres par guillotine.According to a fourth aspect of the invention, there is proposed a method of cutting for its use within a head for draping sections of strip of fibers for the production of parts in composite materials, comprising a step of cutting the strip of fibers by guillotine.

La bande de fibre à découper peut être formée à partir d’une pluralité de fibres accolées le long de leurs épaisseurs.The strip of fiber to be cut can be formed from a plurality of fibers joined together along their thicknesses.

La bande de fibre peut comporter au moins un ruban de fibres formé par superposition d’au moins deux fibres.The fiber strip may include at least one fiber ribbon formed by superimposing at least two fibers.

Selon un cinquième aspect de l’invention, il est proposé un procédé de drapage par une tête de drapage de tronçons de bande de fibres, comportant les étapes suivantes :

  • une étape d’alimentation en bande de fibres à partir d’une ou plusieurs fibres,
  • une étape de découpe de ladite bande de fibres conforme au procédé selon le quatrième aspect de l’invention, ou l’un ou plusieurs de ses perfectionnements pour former des tronçons de bande de fibres,
  • une étape de dépose desdits tronçons de bande de fibres.
According to a fifth aspect of the invention, there is proposed a method for laying up sections of strip of fibers using a laying head, comprising the following steps:
  • a step of supplying a strip of fibers from one or more fibers,
  • a step of cutting said strip of fibers in accordance with the method according to the fourth aspect of the invention, or one or more of its improvements to form sections of strip of fibers,
  • a step of depositing said sections of strip of fibers.

Alternativement, ou en complément de ce qui précède, l’invention propose aussi un module d’alimentation pour tête de drapage de tronçons de bande de fibres pour la réalisation de pièce en matériaux composites, dans lequel la bande de fibre comporte au moins un ruban de fibres formé par superposition d’au moins deux fibres.Alternatively, or in addition to the foregoing, the invention also proposes a supply module for a head for draping sections of strip of fibers for the production of parts made of composite materials, in which the strip of fiber comprises at least one ribbon of fibers formed by superimposing at least two fibers.

La bande de fibre peut être formée à partir d’une pluralité de rubans de fibres accolés le long de leurs épaisseurs, chacun des rubans de fibre étant formé par superposition d’au moins deux fibres.The strip of fiber can be formed from a plurality of strips of fibers joined together along their thicknesses, each of the strips of fiber being formed by superimposing at least two fibers.

Le module d’alimentation peut comporter :

  • un premier dispositif de transfert d’au moins deux fibres, en un premier point d’application au niveau duquel lesdites au moins deux fibres sont superposées pour former un premier demi-ruban,
  • un deuxième dispositif de transfert d’au moins deux autres fibres, en un deuxième point d’application au niveau duquel lesdites au moins deux autres fibres sont superposées pour former un deuxième demi-ruban,
  • un troisième dispositif de transfert desdits premier et deuxième demi-rubans, au niveau d’un troisième point d’application pour former la bande de fibres.
The power supply module may include:
  • a first device for transferring at least two fibers, at a first point of application at which said at least two fibers are superimposed to form a first half-ribbon,
  • a second device for transferring at least two other fibers, at a second point of application at which said at least two other fibers are superimposed to form a second half-ribbon,
  • a third device for transferring said first and second half-strips, at the level of a third point of application to form the fiber strip.

Alternativement, ou en complément de ce qui précède, l’invention propose aussi un procédé d’alimentation en bande de fibres sous forme de ruban pour son utilisation au sein d’une tête de drapage de tronçons de bande de fibres pour la réalisation de pièce en matériaux composites, comportant une étape de formation du ruban de fibres par superposition d’au moins deux fibres.Alternatively, or in addition to the foregoing, the invention also proposes a method for supplying a strip of fibers in the form of a ribbon for its use within a head for draping sections of strip of fibers for the production of parts. made of composite materials, comprising a step of forming the ribbon of fibers by superimposing at least two fibers.

Alternativement, ou en complément de ce qui précède, l’invention propose aussi un module de dépose sur une surface de dépose pour tête de drapage de tronçons de bande de fibres pour la réalisation de pièce en matériaux composites, comportant un guide support de tronçon de fibres et, un rouleau aval cranté et un rouleau amont cranté équipés d’une courroie crantée agencée pour entraîner un tronçon de fibre disposé sur le guide support entre depuis le rouleau amont cranté jusqu’au rouleau aval cranté et déposer sous pression le tronçon de fibre sur la surface de dépose.Alternatively, or in addition to the foregoing, the invention also proposes a module for laying down on a laying surface for a head for draping sections of strip of fibers for the production of parts made of composite materials, comprising a support guide for the section of fibers and a notched downstream roller and an upstream notched roller equipped with a notched belt arranged to drive a section of fiber arranged on the support guide between from the upstream notched roller to the downstream notched roller and to deposit the fiber section under pressure on the deposit surface.

La courroie crantée peut être en matériau élastomère.The toothed belt can be made of elastomeric material.

Le module de dépose peut en outre comporter un actuateur linéaire, par exemple un vérin, de préférence un vérin pneumatique, agencé pour déplacer le rouleau aval cranté entre une première et une deuxième position.The depositing module can further comprise a linear actuator, for example a cylinder, preferably a pneumatic cylinder, arranged to move the notched downstream roller between a first and a second position.

Alternativement, ou en complément de ce qui précède, l’invention propose aussi un procédé de dépose par un module de dépose pour son utilisation au sein d’une tête de drapage de tronçons de bande de fibres pour la réalisation de pièce en matériaux composites, comportant une étape d’acheminement et de dépose sous pression sur la surface de dépose d’un tronçon de bande de fibre mise en œuvre par une courroie crantée.Alternatively, or in addition to the above, the invention also proposes a process for depositing by a depositing module for its use within a head for draping sections of strip of fibers for the production of parts made of composite materials, comprising a step of conveying and depositing under pressure on the surface for depositing a section of strip of fiber implemented by a toothed belt.

Description des figuresDescription of figures

D’autres avantages et particularités de l’invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée de mises en œuvre et de modes de réalisation nullement limitatifs, au regard de dessins annexés sur lesquels :Other advantages and particularities of the invention will appear on reading the detailed description of implementations and in no way limiting embodiments, with regard to the appended drawings in which:

est une vue en perspective d’un mode de réalisation d’une tête de drapage de fibre selon l’invention, présentant notamment un module d’alimentation, un module de découpe et un module de dépose, is a perspective view of an embodiment of a fiber layup head according to the invention, presenting in particular a supply module, a cutting module and a depositing module,

est une autre vue en perspective de la tête de drapage de fibre représentée sur la Figure 1, avec arraché au niveau du module d’alimentation, is another perspective view of the fiber layup head shown in Figure 1, cut away at the power module,

est une vue en perspective d’un mode de réalisation du module d’alimentation en fibre de la tête de drapage de fibre représentée sur la Figure 1, is a perspective view of one embodiment of the fiber feed module of the fiber layup head shown in Figure 1,

est une vue en perspective d’un mode de réalisation du module de découpe de la tête de drapage de fibre représentée sur la Figure 1, le module de découpe présentant une lame de découpe dans une position haute et disposée perpendiculairement à la direction d’avancement de la fibre, is a perspective view of one embodiment of the fiber layup head cutting module shown in Figure 1, the cutting module having a cutting blade in a raised position and disposed perpendicular to the direction of travel fiber,

est une vue en perspective du module de découpe représenté sur la Figure 4, la lame de découpe formant un angle non droit avec la direction d’avancement de la fibre, is a perspective view of the cutting module shown in Figure 4, the cutting blade forming a non-right angle with the direction of fiber advancement,

est une vue en perspective du module de découpe représenté sur la Figure 5, la lame de découpe étant dans une position basse, is a perspective view of the cutting module shown in Figure 5, the cutting blade being in a low position,

est une vue en perspective du module de découpe représenté sur la Figure 4, dans lequel la contre lame de la lame de découpe est escamotée, is a perspective view of the cutting module shown in Figure 4, in which the counter blade of the cutting blade is retracted,

est une vue latérale en élévation du module de découpe représenté sur la Figure 4, is a side elevational view of the cutting module shown in Figure 4,

est une vue en perspective de dessous du module de découpe représenté sur la Figure 4, is a perspective view from below of the cutting module shown in Figure 4,

est une illustration schématique en vue de dessus du module de découpe représenté sur la Figure 4, is a schematic illustration in top view of the cutting module shown in Figure 4,

est une vue latérale en élévation d’un détail au niveau de la lame de découpe du module de découpe de la Figure 4, is a side elevational view of a detail at the cutting blade of the cutting module of Figure 4,

est une vue en perspective d’un mode de réalisation du module de dépose de la tête de drapage de fibre représentée sur la Figure 1. is a perspective view of one embodiment of the fiber layup head placement module shown in Figure 1.

Description de mode de réalisationDescription of embodiment

Les modes de réalisation décrits ci-après n’étant nullement limitatifs, on pourra notamment considérer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites, par la suite isolées des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieure. Cette sélection comprend au moins une caractéristique, de préférence fonctionnelle sans détails structurels, ou avec seulement une partie des détails structurels si cette partie uniquement est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieure.The embodiments described below being in no way limiting, variants of the invention may in particular be considered comprising only a selection of characteristics described, subsequently isolated from the other characteristics described, if this selection of characteristics is sufficient. to confer a technical advantage or to differentiate the invention from the state of the prior art. This selection includes at least one feature, preferably functional without structural details, or with only part of the structural details if only this part is sufficient to confer a technical advantage or to differentiate the invention from the state of the prior art .

Sur les figures, un élément apparaissant sur plusieurs figures conserve la même référence.In the figures, an element appearing in several figures retains the same reference.

Il est illustré sur laFigure 1un mode de réalisation d’une tête de drapage 100, aussi dite tête d’application, de tronçons de bande de fibres selon l’invention. Le procédé selon l’invention est décrit en même temps que le dispositif selon l’invention.There is illustrated in Figure 1 an embodiment of a draping head 100, also called application head, sections of strip of fibers according to the invention. The method according to the invention is described at the same time as the device according to the invention.

Par fibre, la présente description vise de la fibre de carbone, de la fibre de verre, de la fibre de kevlar, de la fibre de lin, de la fibre de polyester, de la fibre de type NFPP (pour l’anglaisNatural Fiber Polypropylen), de la fibre de type NFPU (pour l’anglaisNatural Fiber Polyurethan), du chanvre, de la coco, de bambou, de la fibre de polymère renforcé de fibre de carbone de type CFRP (pour l’anglaisCarbon Fiber Reinforced Plastic), de la fibre de type CFK (pour l’allemandCarbon- faserverstärker Kunstoff).By fiber, the present description refers to carbon fiber, fiberglass, Kevlar fiber, flax fiber, polyester fiber, NFPP type fiber (for English Natural Fiber Polypropylene ), fiber of the NFPU type (for English Natural Fiber Polyurethan ), hemp, coconut, bamboo, fiber of polymer reinforced with carbon fiber of the CFRP type (for English Carbon Fiber Reinforced Plastic ), fiber of the CFK type (for the German Carbonfaserverstärker Kunstoff ) .

La tête de drapage comporte une platine support 102, par laquelle ladite tête est destinée à être assemblée à un système de déplacement.The draping head comprises a support plate 102, by which said head is intended to be assembled with a movement system.

Selon une direction X de défilement de fibres, la tête de drapage comporte successivement :

  • un module d’alimentation 200 en bande de fibres agencé pour former une bande de fibres sous forme de ruban à partir d’une ou plusieurs fibres, supporté selon un plan support, selon la direction de défilement X,
  • un module de découpe 300, agencé pour découper la bande de fibres en tronçon de bande de fibres,
  • un module de dépose 400, agencé pour déposer le tronçon de bande de fibres résultant de la découpe de la fibre par le module de découpe 300.
In a fiber run direction X, the layup head successively comprises:
  • a fiber strip supply module 200 arranged to form a strip of fibers in the form of a ribbon from one or more fibers, supported along a support plane, along the running direction X,
  • a cutting module 300, arranged to cut the strip of fibers into a section of strip of fibers,
  • a depositing module 400, arranged to deposit the section of strip of fibers resulting from the cutting of the fiber by the cutting module 300.

Description du module d’alimentationDescription of the power supply module

Il est illustré sur laFigure 3un mode de réalisation d’un module d’alimentation 200 selon l’invention.There is illustrated in Figure 3 an embodiment of a power supply module 200 according to the invention.

Comme énoncé plus haut, le module d’alimentation 200 en bande de fibres est agencé pour former une bande de fibres sous forme de ruban à partir d’une ou plusieurs fibres.As stated above, the fiber tape supply module 200 is arranged to form a fiber tape in ribbon form from one or more fibers.

Selon l’exemple représenté le module d’alimentation 200 est agencé pour former une bande de fibres B à partir de quatre fibres F1, F2, F3, F4, d’une épaisseur égale à deux fois celle d’une des fibres entrant dans le module et d’une largeur égale à deux fois celle d’une des fibres entrant dans le module.According to the example shown, the power supply module 200 is arranged to form a strip of fibers B from four fibers F1, F2, F3, F4, with a thickness equal to twice that of one of the fibers entering the module and of a width equal to twice that of one of the fibers entering the module.

Selon une première étape pour former la bande B, deux des quatre fibres, F1 et F2, sont superposées pour former un premier demi-ruban R1 et les deux autres des quatre fibres, F3 et F4, sont superposées pour former un deuxième demi-ruban R2.According to a first step to form the strip B, two of the four fibers, F1 and F2, are superimposed to form a first half-strip R1 and the other two of the four fibers, F3 and F4, are superimposed to form a second half-strip R2.

Selon une deuxième étape pour former la bande B, les deux demi-rubans R1 et R2 sont accolés le long de leur épaisseur pour former ladite bande B.According to a second step to form the band B, the two half-ribbons R1 and R2 are joined along their thickness to form said band B.

A cet effet, le module d’alimentation comporte :

  • un premier dispositif de transfert desdites deux fibres F1, F2, en un premier point d’application au niveau duquel elles sont superposées pour former le premier demi-ruban R1,
  • un deuxième dispositif de transfert desdites deux autres fibres F3, F4, en un deuxième point d’application au niveau duquel elles sont superposées pour former le deuxième demi-ruban R2,
  • un troisième dispositif de transfert des premier et deuxième demi-rubans, respectivement R1 et R2, au niveau d’un troisième point d’application pour former la bande.
To this end, the power supply module comprises:
  • a first device for transferring said two fibers F1, F2, to a first point of application at which they are superimposed to form the first half-ribbon R1,
  • a second device for transferring said two other fibers F3, F4, to a second point of application at which they are superimposed to form the second half-ribbon R2,
  • a third device for transferring the first and second half-ribbons, respectively R1 and R2, at a third point of application to form the band.

A cet effet, le module d’alimentation comporte deux colonnettes 202, 204, disposées parallèlement entre elles, convenant à être fixées sur la platine support 102.For this purpose, the power supply module comprises two columns 202, 204, arranged parallel to each other, suitable for being fixed on the support plate 102.

Les deux colonnettes définissent une direction longitudinale du module d’alimentation ainsi qu’un plan longitudinal dans lequel s’inscrit les axes de révolution des deux colonnettes.The two columns define a longitudinal direction of the power supply module as well as a longitudinal plane in which the axes of revolution of the two columns are inscribed.

Le module d’alimentation comporte successivement, selon la direction longitudinale du module d’alimentation :

  • un module d’entrée 210 s’étendant transversalement entre la colonnette 202 et la colonnette 204,
  • un premier étage 220 s’étendant transversalement entre la colonnette 202 et la colonnette 204,
  • un deuxième étage 230 s’étendant transversalement entre la colonnette 202 et la colonnette 204,
  • un module de sortie 240 s’étendant transversalement entre la colonnette 202 et la colonnette 204.
The power supply module comprises successively, in the longitudinal direction of the power supply module:
  • an entry module 210 extending transversely between the column 202 and the column 204,
  • a first floor 220 extending transversely between the column 202 and the column 204,
  • a second stage 230 extending transversely between the column 202 and the column 204,
  • an output module 240 extending transversely between the column 202 and the column 204.

Bien entendu, le module d’alimentation peut comprendre tout autre dispositif de support des modules d’entrée 210, de premier étage 220, de deuxième étage 230 et de sortie 240. Par exemple, la section transverse des colonnettes peut être rectangulaire, de préférence carrée.Of course, the power supply module can include any other support device for the input 210, first stage 220, second stage 230 and output 240 modules. For example, the cross section of the columns can be rectangular, preferably square.

Chacun des modules et des étages présente une forme générale en U dans un plan perpendiculaire au plan support, et s’étend axialement selon la direction longitudinale. Toute autre forme de module peut être envisagée.Each of the modules and stages has a general U-shape in a plane perpendicular to the support plane, and extends axially in the longitudinal direction. Any other form of module can be considered.

Au niveau du module de sortie, du deuxième étage et du premier étage, deux cylindres débouchant de part et d’autre sont alésés selon la direction longitudinale au niveau de chacune des extrémités des branches verticales du U.At the level of the output module, the second stage and the first stage, two cylinders emerging on either side are bored in the longitudinal direction at the level of each of the ends of the vertical branches of the U.

Au niveau du module d’entrée, deux cylindres borgnes sont alésés selon la direction longitudinale au niveau de chacune des extrémités des branches verticales du U.At the input module, two blind cylinders are bored in the longitudinal direction at each of the ends of the vertical branches of the U.

Ainsi, le premier étage 220, le deuxième étage 230, et le module de sortie 240 sont montés en translation sur les colonnettes 202 et 204. Cette translation est ensuite arrêtée par un moyen de serrage (non représenté) sur chacune des colonnettes.Thus, the first stage 220, the second stage 230, and the output module 240 are mounted in translation on the columns 202 and 204. This translation is then stopped by a clamping means (not shown) on each of the columns.

Les colonnettes 202 et 204 sont également insérées dans les cylindres borgnes du module d’entrée 210, et sont ainsi arrêtées en translation par le fond des cylindres.The columns 202 and 204 are also inserted into the blind cylinders of the entry module 210, and are thus stopped in translation by the bottom of the cylinders.

Le module d’entrée 210 présente quatre poulies 212 214 216 et 218, chacune montée autour d’un axe de rotation distinct des autres et perpendiculaire au plan longitudinal.The entry module 210 has four pulleys 212, 214, 216 and 218, each mounted around an axis of rotation distinct from the others and perpendicular to the longitudinal plane.

En fonctionnement, les poulies 212 et 214 reçoivent, respectivement, les fibres F1 et F2.In operation, the pulleys 212 and 214 receive, respectively, the fibers F1 and F2.

En fonctionnement, les poulies 216 et 218 reçoivent, respectivement, les fibres F3 et F4.In operation, the pulleys 216 and 218 receive, respectively, the fibers F3 and F4.

Le premier étage 220 comporte 2 poulies 222, 224, chacune montée autour d’un axe de rotation distinct de l’autre et perpendiculaire au plan longitudinal.The first stage 220 comprises 2 pulleys 222, 224, each mounted around an axis of rotation distinct from the other and perpendicular to the longitudinal plane.

En fonctionnement, la poulie 222 reçoit, au niveau du point d’application P1 (non représenté), les fibres F1 et F2 pour former le premier demi-ruban R1.In operation, the pulley 222 receives, at the application point P1 (not shown), the fibers F1 and F2 to form the first half-ribbon R1.

En fonctionnement, la poulie 224 reçoit, au niveau du point d’application P2 (non représenté), les fibres F3 et F4 pour former le premier demi-ruban R1.In operation, the pulley 224 receives, at the point of application P2 (not shown), the fibers F3 and F4 to form the first half-ribbon R1.

A cet effet les trois centres des poulies 212, 214 et 222 sont disposés dans un même plan premier plan de défilement, parallèle au plan longitudinal.For this purpose the three centers of the pulleys 212, 214 and 222 are arranged in the same first plane of movement, parallel to the longitudinal plane.

Les poulies 212, 214 et 222 forment le premier dispositif de transfert des deux fibres F1, F2, au premier point d’application.The pulleys 212, 214 and 222 form the first transfer device of the two fibers F1, F2, at the first point of application.

De la même manière, les trois centres des poulies 216, 218 et 224 sont disposés dans un même plan deuxième plan de défilement, parallèle au plan longitudinal.In the same way, the three centers of the pulleys 216, 218 and 224 are arranged in the same second plane of movement, parallel to the longitudinal plane.

Les poulies 216, 218 et 224 forment le deuxième dispositif de transfert des deux fibres F3, F4, au deuxième point d’application.The pulleys 216, 218 and 224 form the second device for transferring the two fibers F3, F4, to the second point of application.

Le deuxième étage 230 comporte également deux poulies 232, 234, chacune montée autour d’un axe de rotation distinct de l’autre et perpendiculaire au plan longitudinal.The second stage 230 also comprises two pulleys 232, 234, each mounted around an axis of rotation distinct from the other and perpendicular to the longitudinal plane.

En fonctionnement, la poulie 232 reçoit et redirige le demi-ruban R1. Aussi, le centre de la poulie 232 est disposé dans le premier plan de défilement.In operation, pulley 232 receives and redirects half-ribbon R1. Also, the center of pulley 232 is disposed in the first running plane.

En fonctionnement, la poulie 234 reçoit et redirige le demi-ruban R2. Aussi, le centre de la poulie 234 est disposé dans le deuxième plan de défilement.In operation, pulley 234 receives and redirects half-ribbon R2. Also, the center of the pulley 234 is placed in the second running plane.

Le module de sortie 240 comporte deux rouleaux 242 et 244, agencés pour recevoir les deux demi-ruban R1 et R2, les accoler le long de leur épaisseur et former ladite bande B, au niveau du troisième point d’application P3 (non représenté).The output module 240 comprises two rollers 242 and 244, arranged to receive the two half-strips R1 and R2, join them along their thickness and form said strip B, at the level of the third point of application P3 (not shown) .

A cet effet, les centres des deux rouleaux 242 et 244 sont disposés de part et d’autre de la bande B dans un plan.For this purpose, the centers of the two rollers 242 and 244 are arranged on either side of the strip B in a plane.

Selon une variante d’un mode de réalisation d’une tête de drapage selon l’invention, le module d’alimentation pourrait ne comporter qu’un seul module de sortie, alimentant le module de découpe avec une bande de fibres sous forme de ruban à partir d’une fibre, ou de deux fibres superposées, ou encore de deux fibres accolées.According to a variant of an embodiment of a draping head according to the invention, the supply module could comprise only one output module, supplying the cutting module with a strip of fibers in the form of ribbon from one fibre, or from two superposed fibres, or even from two fibers placed side by side.

Description du module de découpeDescription of the cutting module

Il est illustré sur laFigure 4un mode de réalisation d’un module de découpe 300 selon l’invention.There is illustrated in Figure 4 an embodiment of a cutting module 300 according to the invention.

Comme énoncé plus haut, le module de découpe 300 est agencé pour découper la bande de fibres reçue du module d’alimentation 200 en tronçon de bande de fibres.As stated above, the cutting module 300 is arranged to cut the strip of fibers received from the supply module 200 into a section of strip of fibers.

Le module de découpe comporte une partie fixe 310 destinée à être fixée à la platine support 102 et une partie mobile 320 en rotation par rapport à la partie fixe 310 autour d’un axe de rotation Y perpendiculaire au plan support de la bande de fibres.The cutting module comprises a fixed part 310 intended to be fixed to the support plate 102 and a mobile part 320 in rotation with respect to the fixed part 310 around an axis of rotation Y perpendicular to the support plane of the fiber strip.

Dans l’exemple représenté, le plan support est déterminé comme le plan tangent aux deux rouleaux 242 et 244, et un rouleau de sortie 302, aussi appelé rouleau de relance.In the example shown, the support plane is determined as the tangent plane to the two rollers 242 and 244, and an exit roller 302, also called a recovery roller.

Plus précisément la partie fixe 310 comporte une platine de fixation 312 adaptée pour être fixée sur la platine de support 102 et la partie statorique 314 d’un moteur électrique commandé brushless adaptée pour être fixée sur la platine de fixation 312.More precisely, the fixed part 310 comprises a fixing plate 312 adapted to be fixed on the support plate 102 and the stator part 314 of a brushless controlled electric motor adapted to be fixed on the fixing plate 312.

La partie mobile 320 est fixée à la partie rotorique 322 du moteur électrique défini l’axe Y.The mobile part 320 is fixed to the rotor part 322 of the electric motor defined the Y axis.

La partie mobile 320 comporte en outre une cage tournante 330 fixée sur la partie mobile 320. Ainsi, la partie mobile peut être pilotée en position angulaire par rapport à la partie statorique 314. Toutes les valeurs d’angles peuvent être sélectionnées.The mobile part 320 further comprises a rotating cage 330 fixed to the mobile part 320. Thus, the mobile part can be controlled in angular position with respect to the stator part 314. All the angle values can be selected.

Un corps de vérin 342 d’un vérin pneumatique 340 (référence non représentée) est fixé sur la cage tournante 330.A cylinder body 342 of a pneumatic cylinder 340 (reference not shown) is fixed to the rotating cage 330.

La cage tournante comporte en outre une tige de vérin 344 (référence non représentée) du vérin 340 sur laquelle est monté un porte lame 352. Une lame 354 est montée sur le porte lame 352, dans une position haute sur lafigure 4.The rotating cage further comprises a cylinder rod 344 (reference not shown) of the cylinder 340 on which is mounted a blade holder 352. A blade 354 is mounted on the blade holder 352, in a high position in FIG .

La cage tournante comportant en outre une contre lame 356, coopérant avec la lame 354. La contre lame 356 participe au guidage indirect de la lame 354, par guidage du porte lame 352. La contre lame 356 est également une enclume pour la lame 354. Le guidage est réalisé par une sous partie verticale de la contre lame 356. L’enclume est réalisée par une sous partie horizontale de la contre lame 356.The rotating cage further comprising a counter blade 356, cooperating with the blade 354. The counter blade 356 participates in the indirect guiding of the blade 354, by guiding the blade holder 352. The counter blade 356 is also an anvil for the blade 354. The guidance is carried out by a vertical under part of the counter blade 356. The anvil is carried out by a horizontal under part of the counter blade 356.

La lame est inclinée à 30° afin de faire une coupe par guillotine plutôt que par cisaillement pour permettre de couper plusieurs épaisseurs de fibre dans une bande de fibres. L’angle de 30° est préféré à un angle de 45° pour limiter les efforts latéraux qui viennent décaler la bande de fibres hors de son chemin lors de la coupe.The blade is angled at 30° to make a guillotine cut rather than a shear cut to allow multiple layers of fiber to be cut from a fiber web. The 30° angle is preferred to a 45° angle to limit the lateral forces that shift the strip of fibers out of its way during the cut.

La figure 5représente le module dde découpe 300 dans une position dans laquelle la partie mobile 320 forme un angle de 45° par rapport à sa disposition surla figure 4. FIG. 5 represents the cutting module 300 in a position in which the mobile part 320 forms an angle of 45° with respect to its arrangement in FIG .

Les mêmes éléments sont encore représentés surla figure 6, le porte lame 352 et la lame 354 étant représentés en position basse.The same elements are still represented in FIG. 6 , the blade holder 352 and the blade 354 being represented in the low position.

Comme cela est plus visible sur lafigure 7, la contre lame 356 est escamotable. Aussi, il est possible d’accéder facilement à la lame de coupe pour une opération de maintenance ou de changement de la lame de coupe.As is more visible in Figure 7 , the blade against 356 is retractable. Also, it is possible to easily access the cutting blade for a maintenance operation or to change the cutting blade.

En référence àla figure 8, la cage tournante 330 comporte deux disques 332 en amont de la coupe pour guider la bande de fibres à travers la guillotine. A cet effet, les deux disques se font face, parallèle au plan support et s’étendant de part et d’autre du plan support.Referring to Figure 8 , the rotating cage 330 includes two discs 332 upstream of the cut to guide the fiber web through the guillotine. To this end, the two discs face each other, parallel to the support plane and extending on either side of the support plane.

En sortie de guillotine un système de deux disques 334 mais ajourés d’une cavité d’évacuation 336. Les deux disques 334 permettent de guider la fibre en sortie lorsque sa longueur est suffisamment grande pour ne pas être considérée comme un déchet.At the exit of the guillotine, a system of two discs 334 but perforated with an evacuation cavity 336. The two discs 334 make it possible to guide the fiber at the exit when its length is large enough not to be considered as waste.

Cela peut être mieux compris en observant la figure 9, qui présente la cavité d’évacuation 336. Les déchets, de plus courte longueur, eux tombent à travers la cavité pour être évacués dans une zone de stockage à l’aide d’un pulse d’air comprimé. Le pulse d’air peut être réalisé par l’arrivée d’un tube d’air comprimé relié à une buse qui vient canaliser l’air afin de souffler les déchets qui sont tombés sur un plan sous la cavité. Ce pulse d’air envoie les déchets dans une cavité de stockage (non représentée) fixée sur la platine support 102, cavité de stockage qui peut être escamotée afin de vider les déchets.This can be better understood by observing Figure 9, which shows the evacuation cavity 336. The waste, of shorter length, falls through the cavity to be evacuated in a storage area using a pulse. of compressed air. The air pulse can be produced by the arrival of a compressed air tube connected to a nozzle which channels the air in order to blow the waste which has fallen on a plane under the cavity. This air pulse sends the waste into a storage cavity (not shown) fixed to the support plate 102, a storage cavity which can be retracted in order to empty the waste.

Selon une première variante d’un mode de réalisation d’une tête de drapage selon l’invention, le module de découpe pourrait être une guillotine classique, ne comportant pas de moyens de faire pivoter le plan de coupe par rapport au plan support, dont l’angle de coupe de la lame de coupe est de 45° par rapport au plan support, et ne comportant pas de cavité d’évacuation.According to a first variant of an embodiment of a draping head according to the invention, the cutting module could be a conventional guillotine, comprising no means for pivoting the cutting plane relative to the support plane, of which the cutting angle of the cutting blade is 45° with respect to the support plane, and does not include an evacuation cavity.

Selon une deuxième variante, uniquement décrite pour ses différences avec la première variante, le module de découpe comprend les moyens de faire pivoter le plan de coupe par rapport au plan support.According to a second variant, only described for its differences with the first variant, the cutting module comprises the means for pivoting the cutting plane with respect to the support plane.

Selon une troisième variante, uniquement décrite pour ses différences avec la première variante, et éventuellement combinable avec la deuxième variante, l’angle de coupe de la lame de coupe est de 30° par rapport au plan support.According to a third variant, only described for its differences with the first variant, and possibly combinable with the second variant, the cutting angle of the cutting blade is 30° with respect to the support plane.

Selon une quatrième variante, uniquement décrite pour ses différences avec la première variante, et éventuellement combinable avec la deuxième et/ou la troisième variante, le module de découpe est doté d’une cavité convenant à évacuer les déchets dans une zone de stockage.According to a fourth variant, only described for its differences with the first variant, and possibly combinable with the second and/or the third variant, the cutting module is provided with a cavity suitable for evacuating the waste in a storage zone.

En référence à la figure 10, on observe que le plan de coupe de la guillotine peut présenter au moins trois configurations :

  • selon une première configuration, le plan de coupe de la lame de coupe est perpendiculaire à la direction d’avancement de la bande de fibres.
  • selon une deuxième configuration, le plan de coupe de la lame de coupe tournée d’un angle de - 45 ° par rapport à la direction d’avancement de la bande de fibres,
  • selon une troisième configuration, le plan de coupe de la lame de coupe tournée d’un angle de + 45 ° par rapport à la direction d’avancement de la bande de fibres,
Referring to Figure 10, it can be seen that the cutting plane of the guillotine can have at least three configurations:
  • according to a first configuration, the cutting plane of the cutting blade is perpendicular to the direction of advance of the strip of fibers.
  • according to a second configuration, the cutting plane of the cutting blade turned by an angle of - 45° relative to the direction of advance of the fiber web,
  • according to a third configuration, the cutting plane of the cutting blade turned by an angle of + 45° with respect to the direction of advance of the fiber web,

En référence à la figure 11, on observe que le tranchant de la lame de coupe forme un angle avec le plan support, par exemple de 45 °, pour former une coupe par guillotine plutôt que par cisaillement. Il est ainsi possible de couper plusieurs épaisseurs de fibre dans une bande de fibres. De préférence, l’angle formé entre le tranchant de la lame de coupe et le plan support est de 30°, comme illustré sur laFigure 11, pour limiter les efforts latéraux qui viennent décaler la bande de fibres hors de son chemin lors de la coupe.Referring to Figure 11, it is observed that the edge of the cutting blade forms an angle with the support plane, for example 45°, to form a cut by guillotine rather than by shear. It is thus possible to cut several thicknesses of fiber in a strip of fibers. Preferably, the angle formed between the cutting edge of the cutting blade and the support plane is 30°, as illustrated in Figure 11 , to limit the lateral forces which shift the strip of fibers out of its way during the cut.

Description du module de déposeDescription of the deposit module

Il est illustré sur laFigure 12un mode de réalisation d’un module de dépose 400 selon l’invention.There is illustrated in Figure 12 an embodiment of a deposit module 400 according to the invention.

Comme énoncé plus haut, le module de dépose 400 est agencé pour déposer le tronçon de bande de fibres résultant de la découpe de la fibre par le module de découpe 300.As stated above, the depositing module 400 is arranged to deposit the section of strip of fibers resulting from the cutting of the fiber by the cutting module 300.

Usuellement, le module de dépose 400 comprend un rouleau de compactage, destiné à venir en contact contre le moule selon une ligne de contact pour appliquer la bande de fibres, et des moyens de guidage des fibres sous la forme d'une bande sur ledit rouleau de compactage.Usually, the laying module 400 comprises a compacting roller, intended to come into contact against the mold along a line of contact to apply the strip of fibers, and means for guiding the fibers in the form of a strip on said roller. of compaction.

Le rouleau 402 du module de dépose 400 pourrait être identifié avec un tel rouleau de compactage. En conséquence, usuellement, la longueur d’un tronçon de bande de fibres déposé est au minimum égale à une distance caractéristique, projetée dans le plan de défilement, entre la lame de découpe du module de découpe 300 et le point d’application du tronçon de bande de fibres au niveau du rouleau de compactage. En effet, un tronçon d’une longueur inférieure ne pourrait pas être entrainé et guidé jusqu’au niveau de la ligne de contact. Cela est gênant lorsque l’on souhaite réaliser de petite pièce, par exemple de taille inférieure à 4 cm.Roller 402 of deposit module 400 could be identified with such a compacting roller. Consequently, usually, the length of a section of strip of fibers deposited is at least equal to a characteristic distance, projected in the running plane, between the cutting blade of the cutting module 300 and the point of application of the section of fiber tape at the compaction roller. Indeed, a section of a shorter length could not be trained and guided to the level of the contact line. This is annoying when you want to make small parts, for example smaller than 4 cm.

Une idée pour raccourcir la distance serait de déplacer le module de découpe 300 pour le rapprocher du module de dépose 400. Cela n’est pas possible pour des raisons d’encombrements, car le module de découpe pourrait entrer en collision avec la surface sur laquelle les tronçons de bande de fibres sont déposés.An idea to shorten the distance would be to move the cutting module 300 to bring it closer to the depositing module 400. This is not possible for reasons of space, because the cutting module could collide with the surface on which the fiber strip sections are deposited.

A cet effet, le module de dépose 400 comporte en outre :

  • un guide support 404 de tronçon de fibres disposé entre le module de découpe 300 et le rouleau 402 du module de dépose 400 agencé pour supporter et guider des tronçons de bande de fibres d’une longueur inférieure à la distance caractéristique entre le module de découpe 300 et le rouleau 402,
  • un deuxième rouleau 406, qui est cranté, agencé pour recevoir une courroie crantée 408 en matériau élastomère et coopérer avec le rouleau 402 qui est un rouleau cranté de sorte que la courroie 408 soit tendue entre les rouleaux 402 et 406.
To this end, the removal module 400 further comprises:
  • a support guide 404 for the section of fibers arranged between the cutting module 300 and the roller 402 of the depositing module 400 arranged to support and guide sections of strip of fibers of a length less than the characteristic distance between the cutting module 300 and roll 402,
  • a second roller 406, which is toothed, arranged to receive a toothed belt 408 made of elastomeric material and to cooperate with the roller 402 which is a toothed roller so that the belt 408 is stretched between the rollers 402 and 406.

Par courroie crantée, la présente description désigne une courroie dont au moins une partie intérieure est crantée. Dans la présente description, la partie extérieure de la courroie crantée est lisse.By toothed belt, the present description denotes a belt of which at least one inner part is toothed. In the present description, the outer part of the toothed belt is smooth.

Tout matériaux flexible, type élastomère, caoutchouc, voir même mousse, peut être utilisé pour former une courroie.Any flexible material, such as elastomer, rubber, or even foam, can be used to form a belt.

En entrée de courroie, un tronçon de bande de fibres est acheminé entre la courroie 408 et un rouleau entraîneur 410 de petit diamètre en matériau élastomère.At the entrance to the belt, a section of strip of fibers is conveyed between the belt 408 and a driving roller 410 of small diameter made of elastomeric material.

L’angle entre la courroie 408 et la surface sur laquelle sont déposés les tronçons de bande de fibres peut être d’environ 60° afin de permettre une relative tangence d’arrivée du tronçon à la surface support tout en libérant de l’espace sous la tête de support afin de pouvoir déposer des surfaces complexes sans collisions.The angle between the belt 408 and the surface on which the fiber strip sections are deposited can be approximately 60° in order to allow a relative tangency of arrival of the section to the support surface while freeing up space under the support head in order to be able to deposit complex surfaces without collisions.

Pour s’assurer de l’alignement de la bande de fibre sur la courroie, un guide au moins en contact latéral avec la courroie permet de garder la bande de fibre alignée.To ensure the alignment of the strip of fiber on the belt, a guide at least in lateral contact with the belt keeps the strip of fiber aligned.

Le rouleau 402 au niveau du point d’application est monté sur un vérin 412 pour permettre de presser sur la surface support lors de l’application de la bande de fibre. Le rouleau 406 est monté sur pivot pour permettre à l’ensemble 400 de tourner autour de l’axe du rouleau 406. Le vérin peut être positionné librement en fonction de la géométrie de la tête de drapage 100 afin d’appliquer un effort sur la courroie résultant en une pression sur la surface de dépose.The roller 402 at the point of application is mounted on a cylinder 412 to allow pressing on the support surface during the application of the fiber strip. The roller 406 is mounted on a pivot to allow the assembly 400 to rotate around the axis of the roller 406. The cylinder can be positioned freely depending on the geometry of the lay-up head 100 in order to apply a force on the belt resulting in pressure on the deposit surface.

Bien sûr, l’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l’invention. De plus, les différentes caractéristiques, formes, variantes et modes de réalisation de l’invention peuvent être associés les uns avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où ils ne sont pas incompatibles ou exclusifs les uns des autres.
Of course, the invention is not limited to the examples which have just been described and many adjustments can be made to these examples without departing from the scope of the invention. Moreover, the different features, forms, variants and embodiments of the invention may be associated with each other in various combinations insofar as they are not incompatible or exclusive of each other.

Claims (14)

Module de découpe (300) pour tête de drapage (100) de tronçons de bande de fibres pour la réalisation de pièce en matériaux composites, comportant une guillotine (354) dotée d’une lame de découpe (354) agencée pour découper, dans un plan de découpe, une bande de fibres disposée sur un plan support en tronçons de bande de fibres.Cutting module (300) for laying-up head (100) of sections of strip of fibers for producing parts in composite materials, comprising a guillotine (354) provided with a cutting blade (354) arranged to cut, in a cutting plane, a strip of fibers arranged on a support plane in sections of strip of fibers. Module de découpe selon la revendication 1, dans lequel la lame de la guillotine présente un angle d’environ de 30° avec le plan support.Cutting module according to claim 1, in which the blade of the guillotine has an angle of approximately 30° with the support plane. Module de découpe selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la guillotine est fixée dans une cage tournante (330) montée en rotation autour d’un axe perpendiculaire au plan support et présente un angle, dit angle de coupe de la bande, formé entre le plan de découpe et une direction longitudinale de la bande de fibres.Cutting module according to claim 1 or 2, in which the guillotine is fixed in a rotating cage (330) mounted in rotation about an axis perpendicular to the support plane and has an angle, called the cutting angle of the strip, formed between the cutting plane and a longitudinal direction of the fiber strip. Module de découpe selon la revendication précédente, dans lequel l’angle de coupe de bande est différent de 90°.Cutting module according to the preceding claim, in which the strip cutting angle is different from 90°. Module de découpe selon la revendication 3 ou 4, dans lequel l’angle de découpe de bande est piloté en valeur.Cutting module according to Claim 3 or 4, in which the strip cutting angle is value-controlled. Module de découpe selon l’une quelconque des revendications 3 à 5, dans lequel l’angle de coupe de bande peut être sélectionné parmi les valeurs +45° et -45°.Cutting module according to any one of Claims 3 to 5, in which the strip cutting angle can be selected from the values +45° and -45°. Module de découpe selon l’une quelconque des revendications précédentes, comportant en outre une cavité d’évacuation (336) de tronçons de bandes de fibres.Cutting module according to any one of the preceding claims, further comprising an evacuation cavity (336) for sections of fiber strips. Module de découpe selon la revendication précédente, comportant en outre des moyens de soufflage agencés pour transporter un tronçon de bande de fibre depuis la cavité d’évacuation (336) vers une zone de stockage.Cutting module according to the preceding claim, further comprising blowing means arranged to transport a section of fiber strip from the discharge cavity (336) to a storage area. Tête de drapage (100) de tronçons de bande de fibres pour la réalisation de pièce en matériaux composites, comportant :
  • un module d’alimentation (200) agencé pour former une bande de fibres à partir d’une ou plusieurs fibres,
  • un module de découpe (300) selon l’une quelconque des revendications précédentes, agencé pour découper ladite bande de fibres pour former des tronçons de bande de fibres,
  • un module de dépose (400), agencé pour déposer lesdits tronçons de bande de fibres.
Laying head (100) for sections of fiber tape for producing parts in composite materials, comprising:
  • a feed module (200) arranged to form a strip of fibers from one or more fibers,
  • a cutting module (300) according to any one of the preceding claims, arranged to cut said strip of fibers to form sections of strip of fibers,
  • a laying module (400), arranged to lay said fiber strip sections.
Robot de drapage pour la réalisation de pièce en matériaux composites comportant une tête de drapage selon la revendication précédente.Draping robot for producing parts in composite materials comprising a laying head according to the preceding claim. Procédé de découpe (300) pour son utilisation au sein d’une tête de drapage (100) de tronçons de bande de fibres pour la réalisation de pièce en matériaux composites, comportant une étape de découpe de la bande de fibres par guillotine (354).Cutting process (300) for its use within a draping head (100) of sections of strip of fibers for the production of parts in composite materials, comprising a step of cutting the strip of fibers by guillotine (354) . Procédé de découpe selon la revendication précédente, dans lequel la bande de fibre à découper est formée à partir d’une pluralité de fibres accolées le long de leurs épaisseurs.Cutting process according to the preceding claim, in which the strip of fiber to be cut is formed from a plurality of fibers joined together along their thicknesses. Procédé de découpe selon la revendication 11 ou 12, dans lequel la bande de fibre comporte au moins un ruban de fibres formé par superposition d’au moins deux fibres.Cutting method according to claim 11 or 12, in which the strip of fiber comprises at least one strip of fibers formed by superimposing at least two fibers. Procédé de drapage par une tête de drapage de tronçons de bande de fibres, comportant les étapes suivantes :
  • une étape d’alimentation en bande de fibres à partir d’une ou plusieurs fibres,
  • une étape de découpe de ladite bande de fibres conforme au procédé selon l’une quelconque des revendications 11 à 13 pour former des tronçons de bande de fibres,
  • une étape de dépose desdits tronçons de bande de fibres.
Method for draping sections of fiber web using a draping head, comprising the following steps:
  • a step of supplying a strip of fibers from one or more fibers,
  • a step of cutting said strip of fibers in accordance with the method according to any one of claims 11 to 13 to form sections of strip of fibers,
  • a step of depositing said sections of strip of fibers.
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