FR3120626A1 - Dispositif de positionnement de feuilles de verre, installation de fabrication de vitrages comportant un tel dispositif et procédé pour piloter automatiquement le positionnement des feuilles de verre dans une telle installation - Google Patents

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Abstract

TITRE : Dispositif de positionnement de feuilles de verre, installation de fabrication de vitrages comportant un tel dispositif et procédé pour piloter automatiquement le positionnement des feuilles de verre dans une telle installation L’invention concerne un dispositif (200) de positionnement de feuilles de verre, dit le verre (10), destiné à équiper une installation (100) de fabrication de vitrages, notamment pour véhicule automobile, ledit dispositif (200) comportant une butée (20) latérale à bague (22) tournante qui occupe une position fixe et au contact de laquelle chaque verre (10) est recentré avec un angle (βE) d’entrée avant son façonnage par une machine (140) de bombage et de trempe thermique. L’invention concerne encore une installation (100) de fabrication de vitrages comportant un tel dispositif (200) de positionnement ainsi qu’un procédé pour piloter automatiquement le positionnement des verres (10) dans une telle installation (100). Figure pour l’abrégé : Figure 5

Description

Dispositif de positionnement de feuilles de verre, installation de fabrication de vitrages comportant un tel dispositif et procédé pour piloter automatiquement le positionnement des feuilles de verre dans une telle installation
DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION
L’invention concerne un dispositif de positionnement de feuilles de verre, dit le verre, destiné à équiper une installation de fabrication de vitrages, notamment pour véhicule automobile, et une installation de fabrication de vitrages comportant un tel dispositif de positionnement ainsi qu’un procédé pour piloter automatiquement le positionnement des feuilles de verre dans une telle installation.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE
On connaît de l’état de la technique différents procédés de fabrication d’un vitrage pour véhicule automobile.
Le choix du procédé de fabrication du vitrage est notamment déterminé en fonction du vitrage, par exemple un pare-brise, un toit, une lunette arrière ou encore une vitre latérale.
Ainsi, les caractéristiques du vitrage (de type monolithique ou feuilleté) déterminent le choix des outils de bombage qui sont mis en œuvre lors du procédé de fabrication pour façonner le verre, en particulier pour obtenir la ou les courbures souhaitées.
Dans le cas des vitres latérales pour véhicule automobile, le bombage du verre est notamment réalisé dans nos installations selon un procédé de fabrication usuellement appelé «BT», ce qui est l’acronyme de «Bombage Transverse».
Ce procédé de fabrication caractérisé en outre par une forte productivité est ainsi plus particulièrement mis en œuvre pour la fabrication des vitres latérales de véhicule automobile.
Les vitres latérales sont ainsi fabriquées suivant ce procédé en «feuille à feuille», c’est-à-dire que les verres sont bombés les uns après les autres et non pas simultanément à l’état superposé.
On a représenté schématiquement sur la un exemple de réalisation d’une installation 100 de fabrication de vitrages dans laquelle un tel procédé de fabrication « BT » est mis en œuvre afin d’illustrer l’état de la technique.
L’installation 100 comporte en outre un système 110 de convoyage pour assurer un défilement continu des feuilles de verre 10 à travers un four 120 dans lequel lesdites feuilles de verre 10 sont chauffées au-delà de la température de ramollissement (soit généralement environ 650°C, selon la composition du verre).
Le système 110 de convoyage à plat des feuilles de verre 10 comporte au moins un lit de rouleaux 112 cylindriques qui, agencés à l’intérieur du four 120, déterminent ensemble un plan horizontal de transport des feuilles de verre 10.
Un tel four 120 présente par exemple une longueur comprise entre 18 m et 30 m, c’est la raison pour laquelle le four 120 n’a pas été représenté à l’échelle sur la . Sur la , il a par ailleurs été procédé à un arrachement d’une partie de l’enceinte du four 120 en entrée et en sortie afin de rendre visible les feuilles de verre 10 convoyées l’intérieur du four 120 par les rouleaux 112 du système 110 de convoyage selon l’orientation longitudinale Y du trièdre (X, Y, Z).
En fonctionnement de l’installation 100, une file constituée d’un nombre N de feuilles de verre 10 est ainsi convoyée en continu par le lit de rouleaux 112 à l’intérieur du four 120, le nombre N de verres convoyés entre l’entrée et la sortie du four 120 variant notamment selon sa longueur et la distance entre deux feuilles de verre 10 consécutives.
Les feuilles de verre 10 sont par exemple introduites dans l’installation 100 par l’intermédiaire d’une table 130 de chargement agencée en amont d’une entrée du four 120 puis, après avoir traversées le four 120, sont introduites dans une machine 140 de bombage et de trempe thermique.
La machine 140 de bombage et de trempe thermique sera désignée dans la description ci-après pour simplifier la « machine 140 de bombage » toutefois cela ne doit alors nullement être interprété limitativement comme signifiant notamment l’absence de trempe thermique de la feuille de verre 10.
Dans la machine 140 de bombage, les feuilles de verre 10 issues du four 120 sont alors façonnées par un outillage 142 de bombage comportant des rouleaux supérieurs 144 associés à des rouleaux inférieurs 146 qui présentent des formes complémentaires et entre lesquels la feuille de verre 10 est pincée (l’écartement entre lesdits rouleaux supérieurs et inférieurs correspondant à l’épaisseur de la feuille de verre à façonner).
Tel qu’illustré sur la , l’outillage 142 de bombage de la machine 140 de bombage dans son ensemble présente un profil courbe dans la direction de défilement du verre et une concavité tournée vers le haut, autrement dit une forme générale ascendante de rampe.
Dans ce procédé de fabrication « BT », simultanément au façonnage des feuilles de verre 10, on réalise avantageusement un trempage thermique du verre à l’aide de moyens 148 de trempe thermique, raison pour laquelle ladite machine 140 est désignée ici comme machine de bombage et de trempe thermique.
La trempe thermique est réalisée par des moyens 148 de soufflage d’air, tels que des caissons de trempe comportant par exemple un ensemble de buses, respectivement des buses supérieures 147 et des buses inférieures 149, agencées de part et d’autre des rouleaux supérieurs 144 et des rouleaux inférieurs 146.
Les buses supérieures 147 ou des buses inférieures 149 comportent des orifices de sortie d’air qui sont par exemple configurés pour se loger entre les rouleaux supérieurs 144 ou les rouleaux inférieurs 146 de l’outillage 142 de bombage, de manière à souffler entre deux rouleaux consécutifs une grande quantité d’air à température ambiante sur les faces principales supérieure et inférieure de chaque feuille de verre 10 en cours de bombage afin d’y créer des contraintes.
Pour de plus amples détails sur le procédé de fabrication «BT» comme l’installation, on pourra par exemple se reporter aux documents suivants FR2204992 ; FR2642419, FR2549465, et FR2862056 dans lesquels a été décrit ce procédé de fabrication et plus particulièrement l’outillage de bombage des feuilles de verre, notamment les rouleaux formant un tel outillage.
Particulièrement avantageux pour sa forte productivité, le procédé de fabrication «BT» permet néanmoins de former uniquement des vitrages qui ont une forme torique, c’est-à-dire une forme axisymétrique générée par la rotation d’un arc de cercle le long d’un autre cercle.
La représente schématiquement une vitre latérale de véhicule automobile qui, obtenue selon ce procédé « BT » à partir d’une feuille de verre 10 initialement plane, présente une telle forme simplement torique caractérisée par un rayon primaire R1 et par un rayon secondaire R2, les arcs de cercle de rayon R1 et R2 étant contenus dans des plans perpendiculaires entre eux.
La vitre latérale 10 comporte un bord avant 12 et un bord arrière 13, opposés selon l’orientation longitudinale Y du trièdre (X, Y, Z), un bord latéral 14 gauche et un bord latéral 15 droit, opposés selon la direction transversale X dudit trièdre ainsi qu’une face 16 inférieure (ou intérieure) et une face 18 supérieure (ou extérieure).
Dans la suite de la description, on utilisera également pour les bords de la feuille de verre 10 les références qui viennent d’être données dès lors que le verre ne diffère du vitrage, ici une vitre latérale, que par le fait que celui-ci présente notamment une forme torique et non plus plane à l’issue de la fabrication.
Le rayon primaire R1 représenté sur la correspond au profil courbe de la machine 140 de bombage, à un rayon moyen de l’outillage 142 de bombage formé par les rouleaux supérieurs 144 et les rouleaux inférieurs 146. Le rayon primaire R1 ne peut donc être modifié, compris entre 1 m et l’infini (en théorie : cas d’un profil plan), plus généralement entre 1 m et 5 m, le rayon primaire R1 est donc déterminé par construction pour chaque machine 140 de bombage et de trempe thermique.
Le rayon secondaire R2 est par comparaison susceptible d’être modifié sur une même machine 140 de bombage et de trempe thermique, ledit rayon secondaire R2 étant lui déterminé par l’outillage 142 de bombage, par les caractéristiques des rouleaux supérieurs 144 et des rouleaux inférieurs 146 complémentaires dont on distingue notamment deux types.
Selon un premier type, lesdits rouleaux 144 et 146 ont des génératrices en forme d’arc de cercle, le lit de rouleaux inférieurs 146 étant composé de rouleaux « diabolo » dont la surface de révolution présente une forme en selle de cheval, tandis que le lit de rouleaux supérieurs 144 est composé de rouleaux « tonneaux » dont la surface de révolution est convexe.
Ainsi, les rouleaux « diabolo / tonneau » associés par paire ont des génératrices qui sont parallèles et distantes de l’épaisseur du verre à façonner. La du document FR2204992 illustre un exemple d’une telle paire de rouleaux « diabolo / tonneau » selon ce premier type.
Selon un deuxième type, lesdits rouleaux 144 et 146 sont des rouleaux cylindriques qui sont maintenus en flexion uniforme sur toute leur longueur grâce à des dispositifs mécaniques situés à leurs extrémités. Les rouleaux supérieur et inférieur associés d’une paire ont des génératrices parallèles, distantes de l’épaisseur du verre à façonner. La du document FR2204992 illustre un exemple d’un rouleau cylindrique selon ce deuxième type.
Le rayon secondaire R2 est par exemple compris entre 9 m et l’infini pour des rouleaux « diabolo / tonneau » du premier type et compris entre 13 m et l’infini pour des rouleaux cylindriques du deuxième type, soit un rayon secondaire R2 plus généralement compris entre 10 m et 25 m.
Tel qu’indiqué précédemment, le procédé de fabrication «BT» ne permet de produire que des vitrages ayant une forme torique, et cela à partir d’une feuille de verre 10 plane (ayant été préalablement découpée à la forme souhaitée) chauffée dans le four 120 jusqu’à sa température de ramollissement puis bombée entre deux lits de rouleaux complémentaires d’un outillage 142, en subissant simultanément une trempe thermique.
Après la machine 140 de bombage et de trempe thermique, le verre bombé et trempé obtenu présente généralement une température d’environ 450°C, le verre 10 subit alors encore préférentiellement un refroidissement contrôlé dans un tunnel de refroidissement 150 et cela jusqu’à atteindre une température inférieure à 100°C, de préférence proche de la température ambiante.
La conformité géométrique du vitrage, par exemple ici une vitre latérale selon la , est susceptible d’être mesurée hors ligne grâce à un gabarit de contrôle.
Sur ce gabarit, étalon de la forme nominale du vitrage souhaitée par le client, un contrôle est par exemple réalisé par des palpeurs sur tout le contour et la surface du vitrage, selon des points de contrôle déterminés, par exemple quinze points répartis sur le contour et quatre points sur la surface. Pour ce faire, le vitrage est positionné sur le gabarit dans une position de référence grâce à des butées mécaniques comportant généralement d’une part des butées latérales et, d’autre part, des butées venant en appui sur la surface intérieure du vitrage.
Lorsque le contrôle avec le gabarit conduit à constater une non-conformité de la géométrie du vitrage par rapport à la forme nominale et aux tolérances, outre une mise au rebut du ou des vitrages fabriqués, on procède alors à une analyse en vue d’une intervention d’au moins un opérateur sur l’installation 100 pour corriger des paramètres de fabrication.
Les paramètres de fabrication susceptibles d’être corrigés sont par exemple la température de chauffe du verre dans le four 120 ou la pression dans les caissons de trempe supérieur et inférieur ou encore (et surtout) l’angle d’entrée du verre dans la machine 140 de bombage.
En effet, l’angle d’entrée du verre dans la machine 140 de bombage est un paramètre essentiel à l’obtention d’un vitrage conforme, c’est à dire présentant en particulier la géométrie souhaitée caractérisée en outre par le rayon primaire R1 et le rayon secondaire R2.
Ainsi, des corrections sont par exemple apportées manuellement par les opérateurs au niveau de la table 130 de chargement pour modifier la position transversale de la feuille de verre 10 et/ou son angle d’entrée dans le four 120 lequel angle détermine ensuite l’angle d’entrée dans la machine 140 de bombage et donc au final la forme torique du vitrage.
Cependant, l’un des points sensibles du procédé de fabrication « BT » est un phénomène de dérive qui, encore appelé « dévirage », correspond à une dérive du verre survenant lors de son transport dans le four 120 par le système 110 de convoyage et qui justement affecte ensuite l’angle d’entrée du verre 10 dans la machine 140 de bombage.
Le dévirage du verre survient notamment en raison des imperfections géométriques que présentent les rouleaux 112 du système 110 de convoyage auxquelles viennent aussi s’ajouter l’influence des inhomogénéités thermiques lors de la chauffe du verre dans le four 120.
On a représenté sur la le changement de position d’une feuille de verre 10 survenant lors de la traversée du four 120 afin d’illustrer ce phénomène de dévirage, lequel peut s’exprimer comme la combinaison d’une rotation et d’une translation.
La illustre plus particulièrement, en traits pointillés, un verre 10 dans la position de référence correspondant à celle occupée initialement en entrée du four 120 et, en trait continu, ce verre dans la position réelle (aléatoire) qu’il est susceptible d’occuper en sortie du four 120.
Le centre de masse du verre étant noté G, on constate que le verre 10 a subi une rotation d’angle α autour dudit centre de masse G et une translation d’un vecteur (ΔXT, ΔYT).
Dans le repère (X, Y) représenté sur la , un point Mk (par exemple ici positionné sur l’axe longitudinal du verre à l’entrée du four) ayant initialement pour coordonnées (Xk, Yk) se retrouvera donc en sortie du four, en raison du dévirage, à la position ayant pour coordonnées (Xk’, Yk’).
Les relations liants les coordonnées respectivement initiales (Xk, Yk) et finales (Xk’, Yk’) du point Mksont :
Comme expliqué précédemment, dans le procédé de fabrication «BT», la machine 140 de bombage produit des vitrages ayant une forme torique notamment déterminée par l’outillage 142 formé par les rouleaux supérieurs 144 et inférieurs 146.
Ainsi, la géométrie finale du vitrage produit à partir d’un verre 10 ne dépend ni de son positionnement transversal à l’entrée de la machine 140 de bombage car le rayon secondaire R2 déterminé par les rouleaux 144, 146 est constant, ni de sa position longitudinale car la machine 140 de bombage est de géométrie axisymétrique suivant un axe transversal et le façonnage des verres 10 se fait au défilé.
Par conséquent, la géométrie du vitrage obtenu et ce faisant sa conformité par rapport à la forme nominale souhaitée dépend principalement de l’angle d’entrée, généralement noté (βE), avec lequel un verre 10 rentre dans la machine 140 de bombage.
C’est la raison pour laquelle, l’angle (βE) d’entrée du verre 10 dans la machine 140 est un des paramètres essentiels du procédé de fabrication de vitrage de type « BT ».
Des dispositifs de positionnement ont par conséquent été développés pour tenter de corriger les effets du dévirage et garantir en particulier l’angle (βE) d’entrée du verre dans la machine 140 de bombage et de trempe thermique d’une installation 100 selon la mettant en œuvre le procédé de fabrication dit « BT ».
Le document FR2244777 décrit un dispositif et un procédé de positionnement d'une feuille de verre défilant sur un convoyeur consistant à interposer sur le chemin de la feuille de verre un butoir contre lequel heurte une extrémité du bord avant de la feuille de verre et qui est maintenu au contact du verre pendant un temps suffisant pour que le verre soit recentré (ou réorienté) sous l’action du convoyeur qui continue à entraîner la feuille de verre.
Selon ce document, le butoir est en effet animé pendant toute la durée du positionnement d'un mouvement de translation parallèle au défilement du verre, dans le même sens que celui-ci, mais à une vitesse qui est inférieure à la vitesse du convoyeur.
Le dispositif de positionnement comporte principalement un butoir comportant deux butées frontales qui sont montées mobiles par l’intermédiaire d’un chariot apte à être entraîné pour effectuer longitudinalement des mouvements de va-et-vient afin de se positionner successivement devant chacune des feuilles de verre sortant du four de manière à en garantir le positionnement.
On a représenté en détail sur la un dispositif 160 de positionnement selon les enseignements de ce document pour en illustrer les principales phases de fonctionnement au cours desquelles chaque feuille de verre n’est jamais arrêtée mais seulement freinée.
Bien que non représenté sur la , un tel dispositif 160 est destiné à être intégré dans une installation 100, associé à un convoyeur 114 intermédiaire, l’ensemble est agencé entre la sortie du four 120 et l’entrée de la machine 140 de bombage comme l’illustre la .
Ce dispositif 160 de positionnement est exploité dans nos installations selon la pour corriger l’angle (βE) d’entrée avec lequel chaque verre 10 entre dans la machine 140, ledit angle (βE) d’entrée étant en particulier affecté par le phénomène du dévirage lors du procédé de fabrication « BT ».
Tel qu’expliqué précédemment, la conformité du vitrage mesurée sur un gabarit de contrôle après sa fabrication dépend essentiellement de cet angle d’entrée du verre 10 dans la machine 140 et non de la position transversale du verre, bien que les deux soient respectivement impactés par le dévirage (voir ).
Le principe de ce dispositif 160 de positionnement est donc d’utiliser deux butées 162 frontales qui, portées par un chariot 164, se déplacent dans le même sens que le verre mais à une vitesse moindre que celui-ci, raison pour laquelle ce dispositif 160 est encore appelé « recentreur mobile».
Une séquence de fonctionnement du dispositif 160 débute ainsi par le positionnement du chariot 164 portant les deux butées 162 en sortie du four 120 (voir « 4 » sur la ), en attente dans une position amont (Pos. 1) dans laquelle les deux butées 162 (dont une seule est ici visible) en position basse sont aptes à intercepter le bord avant 12 d’un verre 10 sur le convoyeur 114.
Le démarrage du chariot 164 vers l’aval est commandé en avance, par exemple par un signal électrique de synchronisation délivré par un capteur optique disposé dans le four, de manière à anticiper l’arrivée sur le convoyeur 114 d’un verre 10 issu du four 120.
Du fait de leur différence de vitesse, le verre 10 rattrape le chariot 164 (voir « 1 » sur la ) et le bord avant 12 du verre 10 entre en contact avec la première butée 162 mobile, provoquant alors un glissement entre la surface inférieure du verre 10 et les rouleaux du convoyeur 114, et cela jusqu’à ce que le bord avant 12 vienne en contact avec la deuxième butée 162 mobile, le chariot 164 occupe alors une position aval (Pos.2) dans laquelle le verre 10 est correctement orienté (voir « 2 » sur la ).
En effet, la position finale du verre 10 est déterminée par une droite passant par les deux butées 162 frontales et correspondant à la position souhaitée du bord avant 12 pour laquelle le verre 10 présente l’angle (βE) d’entrée voulu par rapport à la machine 140 de bombage et de trempe thermique.
Les deux butées 162 mobiles sont alors escamotées vers le haut (« 2 » sur la ), quittant leur position basse afin de laisser le verre 10 poursuivre et entrer dans la machine 140, la séquence se termine par le retour du chariot 164 (voir « 3 » sur la ) qui est entraîné à grande vitesse (symbolisée par la double flèche) vers l’amont jusqu’à occuper à nouveau ladite position amont (Pos.1), puis les butées 162 sont replacées en position basse (« 4 » sur la ) afin de pouvoir débuter une nouvelle séquence et recentrer (ou réorienter) le verre 10 suivant.
Le dispositif 160 de positionnement (ou recentreur mobile) qui vient d’être décrit a pour principal avantage de permettre une fabrication à des cadences élevées car un verre 10 n’est jamais arrêté (vitesse nulle) mais seulement ralenti pendant son convoyage, le dispositif étant à même de traiter des verres (comme des vitres latérales en devenir) séparés d’une distance de 500 mm ou inférieure et convoyés à une vitesse allant jusqu’à 200 mm/s.
Cependant, on recherche encore et toujours à augmenter les cadences de fabrication des vitrages et cela bien entendu sans sacrifier pour autant à la conformité de leur géométrie, le tout avec des tolérances demandées par les clients qui ne cessent d’ailleurs de se réduire, exigeant de la part des fabricants de vitrage d’atteindre des capabilités toujours plus élevées.
Dans ce contexte industriel, le dispositif de positionnement (ou recentreur mobile) ne permet plus d’atteindre tous les objectifs, tout particulièrement l’augmentation des cadences de fabrication.
En effet, une augmentation des cadences de fabrication au niveau du dispositif 160 de positionnement est susceptible d’être obtenue d’une part en augmentant la vitesse de convoyage des verres, c’est à dire en augmentant la vitesse d’entraînement en rotation du convoyeur 114 à rouleaux et, d’autre part, en minimisant la distance entre deux feuilles de verre 10 consécutives.
Or ces deux actions sont parfaitement antinomiques pour le chariot 164 du recentreur mobile qui décrit constamment un mouvement de va-et-vient entre les positions amont (Pos. 1) et aval (Pos. 2), pour lui permettre de recentrer successivement chaque verre 10 et cela sans jamais qu’aucun verre ne soit arrêté sur le convoyeur 114.
Ainsi, une augmentation des vitesses de déplacement du chariot 164 conduit à l’apparition des phénomènes de vibrations en raison notamment des fortes accélérations et décélérations auxquelles le chariot 164 portant les butées 162 est alors soumis, les vibrations générées affectant les mouvements des butées 162 elles-mêmes, en particulier lors de leur mise en position basse au début de la séquence ou bien lors de leur escamotage vers le haut.
Les vibrations dans le dispositif 160 de positionnement se traduisent par des mouvements incohérents et rapides des butées 162 qui peuvent venir heurter involontairement le bord avant 12 du verre 10 et conduire alors, paradoxalement, à accentuer son écart par rapport à une position de référence déterminée correspondant à l’angle d’entrée voulu dans la machine 140 de bombage.
De plus, une augmentation des vitesses de déplacement du chariot 164 conduit aussi à réduire le temps de contact entre le verre et la première butée de sorte qu’au-delà d’une certaine vitesse le recentreur mobile n’arrive tout simplement plus à recentrer correctement le verre dans le temps imparti.
Des essais ont permis de démontrer qu’à partir d’une vitesse de convoyage supérieure à 200 mm/s, par exemple de 250 mm/s, le recentreur mobile induisait au final plus de perturbation dans le positionnement du verre en entrée de la machine que le verre n’en avait en sortie du four du fait du dévirage.
Il est à noter de surcroît que la solution consistant à rigidifier le dispositif 160 pour limiter les vibrations atteint elle-même rapidement ses limites une fois la forme de la structure mécanique et la densité des matériaux utilisés optimisées. En effet, on est alors amené à augmenter la masse du chariot 164 ce qui se traduit en outre en fonctionnement par des accélérations qui sont d’autant plus élevées.
Un des buts de l’invention est donc de proposer une nouvelle solution avec un dispositif de positionnement de feuilles de verre permettant, après un four et avant l’entrée du verre dans une machine de bombage, de corriger notamment le dévirage de ce verre à des cadences plus élevées, notamment à des vitesses de convoyage des verres plus de 200 mm/s, cela tout en ayant avantageusement un dispositif de positionnement qui soit aussi efficace que simple, fiable et économique.
Par ailleurs, la demande actuelle des clients automobiles est à une fabrication de vitrages, en particulier de vitres latérales, avec des tolérances toujours plus resserrées sur leur géométrie et des capabilités élevées (C > 1,33), la capabilité généralement notée « C » étant par définition le rapport entre la tolérance et l’incertitude de mesure.
Ces demandes nécessitent par conséquent de maîtriser encore et toujours plus précisément les paramètres de fabrication tels que ceux du procédé de fabrication « BT ».
En effet, l’Homme du métier sait en outre que le travail du verre chaud obéit à des dérives lentes qui peuvent pénaliser la stabilité et les capabilités des fabrications de vitrage, de sorte que le phénomène de dévirage n’est qu’un des problèmes auxquels il faut remédier lors de la fabrication.
A titre d’exemples de conditions changeantes susceptibles d’influer sur la fabrication des vitrages, on citera notamment :
- le démarrage de production et la mise en régime du four ;
- la montée en régime de la machine de bombage qui, au fur et à mesure que des verres chauds sont successivement façonnés, se traduit par des dilatations et des jeux fonctionnels qui évoluent ainsi que par une hausse de la température des différents organes en contact avec le verre chaud ;
- l’augmentation de la température ambiante qui, à son tour, va modifier le coefficient d’échange thermique, donc le niveau de trempe et la géométrie finale des vitrages produits.
Ainsi, il est connu de procéder régulièrement à des contrôles de conformité des vitrages fabriqués, par exemple au moyen d’un gabarit de contrôle, notamment pour détecter la présence d’une dérive lente dans le procédé de fabrication.
Toutefois, les corrections apportées aux paramètres de fabrication en fonction des résultats de tels contrôles le sont par des opérateurs et reposent par conséquent essentiellement sur leur expertise.
C’est l’une des raisons pour lesquelles, nous avons cherché à trouver des solutions qui visent plus particulièrement à obtenir une autorégulation du fonctionnement d’une telle installation de fabrication de vitrages, à automatiser les corrections de certains paramètres au moins, notamment en cas de dérive, afin d’améliorer la stabilité et les capabilités des fabrications de vitrage.
Un autre but de l’invention est d’intégrer le dispositif de positionnement dans une installation de fabrication fonctionnant selon une solution globale d’autorégulation destinée en outre à réaliser automatiquement, grâce à des asservissements et en intégrant un contrôle automatique des vitrages, une correction du positionnement des verres de manière à pouvoir notamment obtenir une meilleure stabilité géométrique des vitrages produits et améliorer les capabilités.
L’invention propose un dispositif de positionnement de feuilles de verre, dit le verre, destiné à équiper une installation de fabrication de vitrages, notamment pour véhicule automobile, caractérisé en ce que ledit dispositif de positionnement comporte une butée comportant une bague qui est montée libre en rotation autour d’un axe vertical pour pouvoir tourner librement lorsque, occupant une position fixe dans laquelle la butée est agencée latéralement par rapport à un verre transporté par un convoyeur à rouleaux d’une installation, le verre coopère par un bord latéral avec ladite bague selon un contact roulant de manière à recentrer ledit verre avec un angle déterminé,tel qu’un angle d’entrée dans une machine de bombage de l’installation.
Selon l’invention, le dispositif de positionnement comporte une butée latérale comportant une bague tournante configurée pour coopérer, dans une position fixe, avec un bord latéral d’un verre en cours de convoyage de manière à recentrer ledit verre avec un angle déterminé, en particulier avec un angle déterminé d’entrée du verre dans une machine de bombage d’une installation de fabrication de vitrages.
Le dispositif de positionnement de feuilles de verre selon l’invention, dit recentreur fixe, est destiné à être agencé à la sortie du four d’une installation de fabrication de vitrages.
Selon une première caractéristique, le dispositif de positionnement ne comporte qu’une seule butée par comparaison notamment avec le recentreur mobile selon l’état de la technique qui comportait deux butées frontales mobiles.
Selon une deuxième caractéristique, la butée est agencée latéralement par rapport au verre (et non frontalement), le contact entre la butée et le verre est ainsi un contact latéral, la bague tournante de la butée étant en contact avec l’un des bords latéraux du verre (et non pas le bord avant).
Selon une troisième caractéristique, la butée latérale du dispositif occupe une position fixe relativement aux verres défilant successivement sur le convoyeur à rouleaux, c’est la raison pour laquelle le dispositif de positionnement selon l’invention est encore appelé « recentreur fixe » (par comparaison au recentreur mobile dans lequel les deux butées frontales sont mobiles).
Toutefois, le terme « fixe » ne doit pas être interprété dans la présente demande comme signifiant que la butée ne peut occuper qu’une seule et unique position. En effet, ladite position fixe de la butée latérale est susceptible d’être modifiée sélectivement au moins transversalement et longitudinalement, en fonction notamment des applications, du vitrage à fabriquer.
Avantageusement, la position fixe de la butée est modifiée en commandant des moyens d’actionnement de la butée qui permettent de réaliser rapidement et à distance une modification de la position fixe de la butée qu’il s’agisse d’un réglage initial lors d’une phase de démarrage ou d’un ajustement de la position fixe réalisée automatiquement lors d’une phase de fabrication.
Selon l’invention, la butée comporte une bague tournante grâce à laquelle un recentrage dynamique est obtenu, sans aucun arrêt du verre qui est transporté longitudinalement à une vitesse de convoyage déterminée par la vitesse d’entraînement des rouleaux du convoyeur, déterminant en outre la cadence de fabrication.
Avantageusement, seul le bord latéral du verre entrant en contact avec la bague tournante de la butée se trouve légèrement ralenti lors du recentrage, en effet le verre étant convoyé à ladite vitesse de convoyage c’est ce qui va provoquer la rotation du verre autour du centre de masse.
La butée latérale à bague tournante selon l’invention permet d’atteindre des cadences plus élevées de fabrication de vitrages par rapport à un recentreur mobile selon l’état de la technique, notamment des vitesses de convoyage des verres de plus de 200 mm/s, avantageusement de 250mm/s ou plus.
Selon l’invention, la coopération du bord latéral du verre avec la surface de contact de la bague s’effectue suivant un contact roulant. La position fixe de la butée selon l’invention est déterminée de manière que le bord du verre roule « en affleurement » sur la bague tournante, avec un contact suffisant pour recentrer le verre.
Avantageusement, le contact entre le bord latéral du verre et la bague tournante s’effectue sans la heurter afin de ne pas marquer celui-ci, étant rappelé que le verre est chaud lorsqu’il est recentré par la butée en sortie du four d’une installation, le verre présentant généralement une température qui est supérieure à la température de ramollissement, soit par exemple environ 650°C.
De préférence, ledit angle déterminé que présente le verre après son recentrage par la butée correspond à l’angle d’entrée du verre dans une machine de bombage et de trempe thermique d’une installation de fabrication de vitrage dont la valeur est déterminée en fonction notamment de la géométrie du vitrage à fabriquer.
Selon d’autres caractéristiques de l’invention concernant le dispositif de positionnement :
- le dispositif de positionnement comporte des moyens de détection aptes à déterminer une durée de contact entre un verre et la bague tournante de la butée latérale lors d’un recentrage ;
- les moyens de détection comportent au moins un capteur qui, associé à la butée latérale, est apte à détecter au moins :
* un instant initial, dit de mise en contact, correspondant à l’instant où le bord latéral d’un verre entre en contact avec la bague tournante de la butée, et
* un instant final, dit d’échappement, correspondant à l’instant où le bord latéral d’un verre cesse d’être en contact avec la bague tournante de la butée,
pour déterminer ladite durée de contact entre un verre et la bague tournante de la butée latérale lors d’un recentrage ;
- le capteur est un accéléromètre, tel qu’un accéléromètre piézoélectrique, apte à détecter en outre une vibration générée par le bord latéral d’un verre respectivement en entrant en contact avec la bague tournante de la butée et en cessant d’être en contact avec ladite bague de la butée ;
- le capteur est un capteur de pression, tel qu’un capteur de pression d’air, apte à détecter une variation de pression provoquée par le bord latéral d’un verre respectivement en entrant en contact avec la bague tournante de la butée et en cessant d’être en contact avec ladite bague de la butée ;
- le dispositif de positionnement comporte des moyens d’actionnement de la butée aptes à être commandés sélectivement pour modifier la position fixe de la butée selon au moins l’orientation transversale et/ou l’orientation longitudinale ;
- la butée est montée à une extrémité libre d’un bras dont l’autre extrémité est liée en déplacement auxdits moyens d’actionnement par des moyens de liaison ;
- les moyens d’actionnement de la butée sont aptes à être commandés par une unité de commande destinée à piloter automatiquement, dans une installation de fabrication de vitrages, le positionnement des feuilles de verre ;
- les moyens d’actionnement de la butée comportent au moins un premier servomoteur pour déplacer la butée transversalement et un deuxième servomoteur pour déplacer la butée longitudinalement ;
- les moyens d’actionnement de la butée comportent au moins un troisième servomoteur pour déplacer la butée de la position fixe vers au moins une position escamotée, dite hors-service, notamment pour permettre d’effectuer des réglages sans intervention du dispositif de positionnement lors d’une phase de démarrage de fabrication dans l’installation ;
-- la butée est liée en déplacement au premier servomoteur et au deuxième servomoteur par lesdits moyens de liaison qui sont configurés pour permettre de modifier sélectivement, c’est-à-dire de manière indépendante l’une de l’autre, la position fixe de la butée selon l’orientation transversale et/ou l’orientation longitudinale ;
-- lesdits moyens de liaison comportent au moins une première platine qui est montée mobile en translation selon l’orientation transversale et une deuxième platine qui est montée mobile en translation selon l’orientation longitudinale, lesdites platines étant par exemple respectivement montées coulissantes par l’intermédiaire de glissières ;
- la butée comporte circonférentiellement un jeu entre la bague et l’axe qui est configuré pour que la bague tournante soit libre de se déplacer radialement par rapport audit axe ;
- la bague tournante est apte à se déplacer radialement par rapport à l’axe entre au moins une position passive, occupée en l’absence de contact d’un verre avec la bague de la butée latérale, et une position active, occupée lorsqu’un verre est en contact avec la bague de la butée latérale.
Selon un exemple de réalisation dit « butée sensitive à air », la butée comporte circonférentiellement un jeu entre la bague tournante et l’axe qui est configuré pour former une chambre annulaire dans laquelle est injecté un flux d’air par l’intermédiaire d’un circuit d’alimentation en air comportant au moins une conduite qui, traversant ledit axe, débouche dans ladite chambre annulaire par au moins un orifice d’injection dudit flux.
Le déplacement radial de la bague de la position passive à la position active survenant lors de l’entrée en contact du bord latéral d’un verre avec une surface de contact de la bague provoque dans le circuit d’alimentation en air une variation de pression destinée à être détectée par le capteur de pression d’air.
L’invention propose encore une installation de fabrication de vitrages à partir de feuilles de verre, dit le verre, dans laquelle les verres défilent à l’intérieur d’un four sur des rouleaux d’un système de convoyage pour être chauffé au-delà d’une température de ramollissement avant d’entrer dans une machine de bombage et de trempe thermique, caractérisée en ce que ladite installation comporte, agencé entre le four et la machine de bombage, au moins un dispositif de positionnement de verres comportant une butée à bague tournante qui est agencée latéralement par rapport à un convoyeur à rouleaux de manière à recentrer chaque verre convoyé avec un angle correspondant à un angle d’entrée du verre dans la machine de bombage et de trempe thermique.
Le dispositif de positionnement ou « recentreur fixe » selon l’invention assure avantageusement deux fonctions distinctes dans une telle installation de fabrication de vitrages.
Une première fonction du dispositif de positionnement selon l’invention est de corriger le phénomène de dévirage des verres qui affecte de manière aléatoire le positionnement des verres sortant du four, impactant l’angle d’entrée du verre dans la machine de bombage et de trempe thermique et ce faisant la conformité de la géométrie du vitrage fabriqué.
Autrement dit, le recentreur fixe permet de stabiliser la fabrication, réduire avantageusement les écarts types par deux par rapport à une installation sans aucun recentreur, en corrigeant efficacement les variations aléatoires et de courte durée dues au dévirage, à l’instar notamment du recentreur mobile selon l’état de la technique qu’il est destiné à remplacer, mais cela même à des cadences de production plus élevées, notamment des vitesses de convoyage des verres supérieures à 200 mm/s, préférentiellement à de 250mm/s ou plus.
Avantageusement, le dispositif de positionnement selon l’invention ne permet pas seulement de dépasser les limites de cadences atteintes jusqu’alors avec un recentreur mobile mais constitue également une solution moins couteuse et aussi plus simple à mettre en œuvre.
En effet, le recentreur fixe ne nécessite par comparaison notamment pas de moyens d’entraînement associés pour assurer en permanence le mouvement de va-et-vient du chariot portant les deux butées frontales, ce qui induit des coûts de maintenance en raison notamment de l’usure de certaines pièces.
Une deuxième fonction du dispositif de positionnement selon l’invention est de permettre d’améliorer tout particulièrement la correction des dérives lentes et reproductibles verre à verre lors de la fabrication et cela en l’intégrant au niveau de l’installation dans une boucle d’asservissement selon une solution globale permettant de piloter automatiquement le positionnement des verres au moyen d’une unité de commande en se basant sur des mesures de contrôle des vitrages fabriqués qui sont réalisées automatiquement sur un dispositif de contrôle.
Cette deuxième fonction de correction des dérives lentes est obtenue grâce à un fonctionnement coordonné de trois éléments, à savoir d’un dispositif de contrôle automatique des vitrages, du recentreur fixe comportant la butée latérale à bague tournante dont la position fixe est ajustable et d’un système de positionnement des verres associé à une table de chargement avant l’entrée du four.
Selon d’autres caractéristiques concernant l’installation de fabrication de vitrages selon l’invention :
- la butée occupe une position fixe qui est déterminée pour qu’un verre transporté par ledit convoyeur à rouleaux coopère latéralement avec ladite bague tournante pendant une durée de contact donnée afin de recentrer ledit verre avec un angle correspondant audit angle d’entrée dans la machine de bombage ;
- l’installation comporte une unité centrale de commande qui est apte à piloter automatiquement le positionnement des verres dans l’installation ;
- ladite unité centrale de commande est apte à commander des moyens d’actionnement de la butée, notamment pour ajuster la position fixe de la butée ;
- l’installation comporte un dispositif de contrôle automatique des vitrages fabriqués apte à fournir des mesures relatives à la géométrie du vitrage contrôlé, notamment pour pouvoir établir l’existence ou non d’une dérive dans le procédé de fabrication des vitrages par l’installation ;
-- le dispositif de contrôle est un gabarit automatique ou un dispositif de contrôle optique ;
- le dispositif de contrôle est interfacé avec l’unité centrale de commande par au moins un ordinateur comportant une base de données contenant un historique des mesures afin de pouvoir analyser par comparaison les mesures fournies par ledit dispositif de contrôle ;
- l’installation comporte un système de positionnement des verres qui, associé à une table de chargement agencée avant le four, comporte une butée d’arrêt frontal et des moyens de guidage comportant au moins un guide latéral gauche et un guide latéral droit qui définissent ensemble une position de référence du verre avec un angle d’entrée dans le four, dans lequel ladite butée d’arrêt frontal est liée à des moyens d’actionnement et lesdits guides latéraux gauche et droit sont liés à des moyens d’actionnement respectivement configurés pour pourvoir en modifier la position selon au moins l’orientation transversale ;
-- les moyens d’actionnement de la butée d’arrêt frontal et les moyens d’actionnement des moyens de guidage du système de positionnement sont aptes à être commandés sélectivement par l’unité centrale de commande pour corriger la position du verre, en particulier l’angle d’entrée dans le four, en fonction notamment d’une durée de contact entre un verre et la butée qui est déterminée par des moyens de détection associés à la butée ;
- les moyens d’actionnement des moyens de guidage et les moyens d’actionnement de la butée d’arrêt frontal du système de positionnement sont des servomoteurs, notamment aptes à être commandés sélectivement par l’unité centrale de commande ;
L’invention concerne enfin un procédé pour piloter automatiquement le positionnement de feuilles de verre, dit le verre, dans une installation de fabrication de vitrages, notamment pour véhicule automobile, dans laquelle une table de chargement est associée à un système de positionnement pour positionner chaque verre avec un angle d’entrée dans un four à l’intérieur duquel les verres, convoyés sur des rouleaux d’un système de convoyage, sont chauffés au-delà d’une température de ramollissement, et en sortie duquel est agencé un dispositif de positionnement comportant une butée latérale configurée pour recentrer chaque verre transporté par un convoyeur à rouleaux avec un angle d’entrée dans une machine de bombage et de trempe thermique, ladite installation comportant en outre au moins une unité centrale de commande pour mettre en œuvre ledit procédé de pilotage automatique qui comporte au moins :
- une première étape de contrôle de la géométrie d’un vitrage fabriqué par ladite installation à partir d’un verre ;
- une deuxième étape d’analyse des mesures fournies par la première étape de contrôle pour établir l’existence ou non d’une dérive au cours de la fabrication ;
- une troisième étape d’ajustement consistant, en présence d’une dérive, à commander sélectivement sur le dispositif de positionnement pour corriger ledit angle d’entrée dans la machine de bombage et de trempe thermique ;
- une quatrième étape de vérification consistant à vérifier que la durée de contact entre les verres suivants et la butée latérale est bien comprise dans une plage de valeurs données autour d’une valeur cible correspondant à une position du verre selon ledit angle d’entrée ;
- une cinquième étape de correction consistant, si la durée de contact est en dehors de la plage de valeurs autour de la valeur cible, à modifier l’angle d’entrée des verres dans le four en commandant ledit système de positionnement.
Avantageusement, le procédé pour piloter automatiquement le positionnement des feuilles de verre d’une installation de fabrication de vitrages comportant un dispositif de positionnement ou recentreur fixe selon l’invention permet d’améliorer la stabilité et d’obtenir de meilleures capabilités.
Le procédé selon l’invention constitue une solution globale d’asservissement du positionnement des verres dans une telle installation permettant une autorégulation.
Avantageusement, le dispositif de positionnement selon l’invention est apte à être asservi, piloté sélectivement par l’unité centrale de commande, et s’intègre dans une telle solution qu’il contribue encore à améliorer en offrant tout particulièrement une possibilité d’agir pour corriger le positionnement des verres en sortie du four, soit une possibilité qui n’existait tout simplement pas avec un recentreur mobile selon l’état de la technique.
En effet, lorsque le procédé de pilotage conduit à la mise en œuvre de l’étape d’ajustement de la position fixe de la butée, on agit alors directement sur les verres issus du four au bénéfice d’une plus grande réactivité, d’une moindre latence, par comparaison notamment à une correction de position qui se faisait jusqu’alors uniquement avant l’entrée dans le four, au niveau de la table de chargement.
Avantageusement, on évite alors la mise au rebut des verres qui sont en cours de chauffe à l’instant de la correction, soit un gain d’un nombre N de verres qui est par exemple compris entre 20 et 30 selon la longueur du four.
On améliore donc ainsi la réactivité de la correction du positionnement angulaire des verres convoyés dans l’installation.
Grâce aux moyens de détection associés à la butée, on mesure avantageusement la durée de contact entre le bord latéral d’un verre et la bague tournante de la butée afin de comparer la durée mesurée à une valeur cible.
Avantageusement, lorsqu’une dérive lente est détectée, c’est-à-dire un écart significatif et reproductible d’un verre au suivant dans un lot de verres, on procède à un ajustement de la position fixe de la butée latérale du dispositif de positionnement pour corriger l’angle d’entrée des verres dans la machine de bombage.
Lorsque la correction ne peut être effectuée à l’aide du dispositif de positionnement (ou recentreur fixe), on procède alors à une correction de la position des verres au niveau de la table de chargement afin d’en modifier l’angle d’entrée dans le four, toujours automatiquement en commandant sélectivement le système de positionnement au moyen de l’unité centrale de commande qui, avantageusement, pilote tout.
Tel sera notamment le cas si la correction importante résulte par exemple d’un écart soudain provoqué par un problème dans le four (sur les moyens de chauffage, sur le système de convoyage, etc.) ou tout autre problème.
Après une telle correction de l’angle d’entrée du verre dans le four, des modifications sont aussi apportées au dispositif de positionnement pour garantir que la butée du recentreur fixe puisse continuer d’assurer pleinement sa première fonction, à savoir corriger le dévirage.
Ainsi, outre le cas d’un écart soudain, la correction de l’angle d’entrée du verre dans le four au moyen du système de positionnement peut aussi s’avérer requise pour recaler l’ensemble, par exemple après avoir réalisé successivement différents ajustements de la position fixe de la butée latérale du dispositif de positionnement (ou recentreur fixe).
En effet, la correction de l’angle d’entrée du verre dans le four doit alors permettre d’obtenir une durée de contact avec la butée latérale du recentreur fixe qui soit d’une part suffisamment longue pour être certain que tous les verres seront effectivement corrigés, et ceci même dans le cas où un verre serait plus éloigné de la butée que les autres, et qui soit, d’autre part, suffisamment courte afin de limiter les risques de traces sur la face inférieure du verre chaud dues à des déplacements relatifs trop importants entre les rouleaux du convoyeur et le verre lors de son recentrage.
Avantageusement, une brusque modification de la durée de contact d’un verre avec la butée constitue une alerte correspondant à la survenance d’un problème lors de la fabrication, notamment et pour reprendre l’exemple précédent un problème dans le four, de sorte que le dispositif de positionnement selon l’invention est de surcroît susceptible de participer à une surveillance automatique de la fabrication des vitrages dans l’installation.
Selon d’autres caractéristiques du procédé de l’invention :
- la première étape de contrôle est réalisée sur un dispositif de contrôle tel qu’un gabarit automatique de contrôle ou un système de contrôle optique respectivement aptes à fournir lesdites mesures de la géométrie du vitrage ;
- la deuxième étape d’analyse consiste en outre à comparer lesdites mesures fournies par le dispositif de contrôle avec une base de données comportant un historique de mesures afin d’établir l’existence ou non d’une dérive, c’est à dire une dérive lente et répétée par opposition à un écart ponctuel et non répété ;
- la troisième étape d’ajustement consiste à commander sélectivement des moyens d’actionnement du dispositif de positionnement pour ajuster la position fixe de la butée latérale ;
- la troisième étape d’ajustement est pilotée automatiquement par l’unité centrale de commande à laquelle lesdits moyens d’actionnement de la butée latérale sont asservis ;
- la valeur cible de la durée de contact du bord latéral d’un verre avec la butée, correspondant à l’angle d’entrée du verre voulu dans la machine de bombage, est déterminée par apprentissage ;
- la cinquième étape de correction consiste à modifier au moins la position des moyens de guidage du système de positionnement comportant un guide latéral gauche et un guide latéral droit de la manière que :
* si la durée de contact est inférieure à une valeur inférieure limite de la plage, le guide latéral gauche et le guide latéral droit sont écartés transversalement l’un de l’autre afin de tendre vers la valeur cible en augmentant la durée de contact,
* si la durée de contact est supérieure à une valeur supérieure limite de la plage, le guide latéral gauche et le guide latéral droit sont rapprochés transversalement l’un de l’autre afin de tendre vers la valeur cible en diminuant la durée de contact ;
- lesdites valeur inférieure limite et valeur supérieure limite de la plage correspondent respectivement à la valeur cible avec une marge égale à plus ou moins 20%, préférentiellement 15%, encore plus préférentiellement 10% ;
- la cinquième étape de correction consiste à modifier sélectivement la position de la butée d’arrêt frontal en fonction des corrections apportées pour modifier la position desdits moyens de guidage du système de positionnement des verres ;
- la cinquième étape de correction est réalisée automatiquement par l’unité centrale de commande à laquelle des moyens d’actionnement des moyens de guidage et des moyens d’actionnement de la butée d’arrêt frontal sont respectivement asservis.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaitront au cours de la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels :
est une vue de côté qui représente schématiquement une installation de fabrication de vitrage selon l’état de la technique mettant en œuvre un procédé de type « BT » et qui illustre plus particulièrement une machine de bombage et de trempe thermique agencée en aval d’un four de chauffe alimenté en verre par une table de chargement ;
est une vue en perspective qui représente une vitre latérale de forme torique fabriquée par une installation selon la et qui illustre en outre le rayon primaire R1 et le rayon secondaire R2 d’un tel exemple de vitrage ;
est une vue de dessus qui représente une feuille de verre destinée à être façonnée pour obtenir ici par exemple une vitre latérale selon la et qui illustre les conséquences du dévirage que la feuille de verre subie lors de son convoyage dans le four et qui impacte son angle d’entrée dans la machine de bombage ;
est une vue de côté qui représente partiellement une installation analogue à celle de la dans laquelle est agencé un dispositif de positionnement selon l’état de la technique (dit recentreur mobile) pour corriger le dévirage survenant dans le four et qui en illustre les phases successives de fonctionnement correspondant à une séquence de positionnement d’un verre par les deux butées frontales portées par un chariot mobile dudit dispositif ;
est une vue schématique de dessus qui représente une installation analogue à celle de la dans laquelle un dispositif de positionnement selon l’invention est agencé ainsi qu’une unité centrale de commande et qui illustre le recentrage d’un verre dont le bord latéral coopère avec la bague tournante de la butée dont la position fixe est susceptible d’être ajustée sélectivement en commandant des moyens d’actionnement ;
est une vue en coupe qui représente un exemple de réalisation d’une butée d’un dispositif de positionnement selon l’invention comportant un capteur de pression d’air pour déterminer la durée de contact d’un verre avec la butée et qui illustre la butée dans une position passive occupée en l’absence de verre ;
est une vue en coupe qui représente la butée selon la et qui illustre la butée, plus particulièrement la bague tournante, dans une position active occupée lorsqu’un verre est latéralement en contact avec la butée ;
est une vue en perspective qui représente un exemple de réalisation des moyens d’actionnement de la butée configurés pour en ajuster la position fixe et qui illustre en outre un bras à une extrémité libre duquel est montée la butée et dont l’autre extrémité est reliée aux moyens d’actionnement, formés ici par des servomoteurs, afin de modifier sélectivement la position fixe de la butée selon les orientations longitudinale et transversale ;
est une vue de dessus qui représente en détail les positions successivement occupées par un verre entre la sortie du four et l’entrée dans la machine de bombage et de trempe thermique de l’installation et qui illustre la rotation du verre survenant lors du recentrage en raison du contact entre le verre et la butée latérale en position fixe ;
est une représentation illustrant en outre des points et un repère géométrique utilisés respectivement pour étudier mathématiquement le recentrage d’un verre par le dispositif de positionnement selon l’invention ;
est une représentation géométrique selon les éléments de la qui illustre le verre dans une position dite de mise en contact correspondant à celle occupée lors de son entrée en contact avec la bague tournante de la butée ;
est une représentation géométrique selon les éléments de la qui illustre le verre dans une position dite d’échappement correspondant à celle occupée lorsque cesse le contact avec la bague tournante de la butée.
DESCRIPTION DETAILLEE DES FIGURES
Dans la présente description, on adoptera à titre non limitatif les orientations transversale, longitudinale et verticale en référence au trièdre (X, Y, Z) représenté sur les figures.
Par convention, l’orientation longitudinale correspond à celle du déplacement d’une feuille de verre, de l’amont vers l’aval, dans une installation de fabrication.
On utilisera également à titre non limitatif les termes « avant » et « arrière » ou « amont » et « aval » en référence à l'orientation longitudinale, ainsi que « supérieur » et « inférieur » ou « haut » et « bas » en référence à l'orientation verticale et enfin « gauche » et « droite » en référence à l'orientation transversale.
Dans la description qui suit, les mêmes chiffres de référence désignent ainsi des moyens identiques ou similaires.
On a représenté schématiquement sur la , en vue de dessus, une installation 100 de fabrication de vitrages qui est en partie analogue à celle décrite précédemment en référence à la mais qui comporte en outre un dispositif 200 de positionnement, dit recentreur fixe, selon l’invention.
Selon la , l’installation 100 de fabrication de vitrages à partir de feuilles de verre 10, dit le verre, est ainsi une installation 100 dans laquelle les verres 10 défilent à l’intérieur d’un four 120 sur des rouleaux 112 d’un système 110 de convoyage pour être chauffés au-delà d’une température de ramollissement avant d’entrer les uns derrière les autres dans une machine 140 de bombage et de trempe thermique.
L’installation 100 comporte au moins un dispositif 200 de positionnement de feuilles de verre 10 qui est agencé entre le four 120 et la machine 140 de bombage et de trempe thermique.
Le dispositif 200 de positionnement est destiné à remplacer avantageusement le recentreur mobile selon l’état de la technique décrit précédemment en référence notamment à la et, comme celui-ci, est destiné à être associé à un convoyeur 114 intermédiaire, de préférence ici à rouleaux.
Par comparaison avec le recentreur mobile, le dispositif 200 de positionnement selon l’invention comporte une seule butée 20 qui est agencée latéralement par rapport aux verres 10 transportés par le convoyeur 114 à rouleaux et qui occupe une position fixe relativement aux verres 10 convoyés.
Comme le recentreur mobile selon l’état de la technique, le dispositif 200 de positionnement selon l’invention a en outre pour fonction de corriger les effets du phénomène de dévirage sur la position des verres 10 de manière à recentrer chaque verre 10 convoyé avec un angle correspondant, tel qu’illustré sur la , à un angle (βE) d’entrée dans la machine 140 de bombage et de trempe thermique.
Tel qu’expliqué en préambule en référence aux figures 1 et 2 notamment, la valeur de l’angle (βE) d’entrée d’un verre 10 est déterminée en premier ordre en fonction du vitrage à fabriquer, la géométrie du vitrage déterminant subséquemment le choix de la machine 140 de bombage et de trempe thermique en fonction du rayon primaire R1 et celui de l’outillage 142 de bombage en fonction du rayon secondaire R2.
L’installation 100 selon la sera décrite ci-après en suivant le convoyage des verres 10, de l’amont vers l’aval, à travers l’installation 100, selon l’orientation longitudinale (Y) du trièdre (X, Y, Z) et le dispositif 200 de positionnement selon l’invention sera décrit plus en détails ultérieurement.
Pour éviter de surcharger la , les rouleaux du système 110 de convoyage des verres 10 dans le four 120 ou encore du convoyeur 114 intermédiaire comme ceux de la table 130 de chargement n’ont respectivement pas été représentés, de tels moyens de convoyage à rouleaux étant bien connus et par ailleurs identiques à ceux visibles sur les figures 1 ou 4 qui ont été décrits précédemment.
On décrira tout d’abord un système 170 de positionnement du verre qui, agencé au niveau de la table 130 de chargement, est destiné à positionner initialement chaque verre 10 avant son entrée dans le four 120, c’est-à-dire positionner d’une part chaque verre 10 transversalement selon l’orientation X du trièdre (X, Y, Z) et, d’autre part, angulairement avec un angle β0d’entrée.
Le système 170 de positionnement est agencé en amont du four 120 de sorte que les verres 10 positionnés par celui-ci sont à température ambiante. Il est à noter que les verres 10 sont alors moins sensibles aux risques de rayures par frottement avec les rouleaux de convoyage, et cela par comparaison notamment à un verre 10 chaud sortant du four 120.
Le système 170 de positionnement comporte au moins deux guides latéraux, respectivement un guide latéral 172 gauche et un guide latéral 174 droit, qui délimitent entre eux un passage pour un verre 10 (ici une vitre latérale en devenir).
De préférence, le système 170 de positionnement comporte d’autres guides latéraux (non représentés) qui sont agencés en amont desdits guides latéraux 172 et 174, avantageusement avec un écartement entre eux plus important de manière à amener progressivement chaque verre 10 dans une position de référence déterminée telle qu’illustrée sur la .
Les deux guides latéraux 172 et 174 sont agencés au-dessus et transversalement de part et d’autre des rouleaux (non représentés) qui sont entraînés en rotation pour convoyer, les uns après les autres, les verres 10 jusqu’à l’entrée du four 120 dans lequel le convoyage se poursuit ensuite par l’intermédiaire des rouleaux 112 du système 110 de convoyage.
Le système 170 de positionnement comporte au moins une butée 176 d’arrêt (ou butoir) ayant sur chaque verre 10 une action combinée avec les deux guides latéraux 172 et 174.
La butée 176 d’arrêt frontal est agencée pour coopérer frontalement avec le verre 10, ici avec le bord avant 12 du verre 10. Selon la , la butée 176 d’arrêt frontal est par exemple agencée ici à proximité du guide latéral 174 droit.
Le fonctionnement du positionnement d’un verre 10 par le système 170 de positionnement est le suivant, le verre 10 convoyé par les rouleaux s’engage entre les deux guides latéraux 172 et 174 jusqu’à être bloqué, immobilisé, par la butée 176 d’arrêt frontal occupant une position active de blocage.
La position active de blocage correspond à une position dans laquelle ladite butée 176 d’arrêt frontal s’étendant au-dessus des rouleaux bloque le verre 10, lui interdit de poursuivre son déplacement vers l’aval.
Le verre 10 est alors bloqué par la butée 176 d’arrêt frontal mais toujours entraîné par les rouleaux de sorte que le verre 10 va glisser jusqu’à venir coopérer aussi avec les deux guides latéraux 172 et 174 et ce faisant s’immobiliser dans la position de référence représentée sur la . La position de référence du verre 10 détermine notamment l’angle β0 d’entrée du verre 10 dans le four 120 de l’installation.
Avantageusement, le temps d’immobilisation du verre 10 par la butée 176 d’arrêt frontal est inférieur à une seconde (1s) en cours de fabrication.
La butée 176 d’arrêt frontal est alors escamotée en dessous des rouleaux, dans une position inactive, par exemple en commandant un actionneur, tel qu’un vérin associé à la butée, de sorte que, libéré et entrainé par les rouleaux, le verre 10 poursuit alors son convoyage vers l’aval pour entrer dans le four 120 afin d’y être chauffé au-delà de sa température de ramollissement.
Les deux guides latéraux 172 et 174 et la butée 176 d’arrêt frontal permettent ensemble, de manière combinée, de positionner le verre 10 dans une position de référence qui est notamment définie transversalement selon X par rapport au four 120 et à la machine 140 situés en aval, et par l’angle β0d’entrée du verre 10 dans le four 120 représenté sur la au niveau du bord latéral 14 gauche du verre 10.
Avantageusement, la position de référence occupée par un verre 10 peut être modifiée de manière automatique pour lui appliquer des corrections, tout particulièrement pour corriger les dérives lentes et répétées survenant en cours de fabrication.
Le dispositif 170 de positionnement offre notamment deux possibilités de réglage permettant de régler initialement et aussi de corriger automatiquement, grâce à un asservissement, la position du verre 10 avant son entrée dans le four 120.
Un premier réglage consiste à déplacer ensemble les deux guides latéraux 172, 174 et la butée 176 d’arrêt frontal selon l’orientation X du trièdre (X, Y, Z) afin de modifier transversalement la position du verre 10, notamment par rapport au four 120.
Un deuxième réglage consiste à écarter ou resserrer simultanément l’ensemble des deux guides latéraux 172 et 174 ainsi que la butée 176 d’arrêt pour modifier l’angle β0d’entrée du verre 10 dans le four 120. Plus l’écartement entre les deux guides latéraux 172 et 174 est réduit, plus l’angle β0d’entrée du verre 10 est aigu.
Avantageusement, le système 170 de positionnement comporte des moyens d’actionnement 177 et 178 respectivement reliés aux guides latéraux 172 et 174 et des moyens d’actionnement 179 de la butée 176, afin d’en commander sélectivement le déplacement pour réaliser automatiquement des corrections de la position du verre 10.
Les moyens d’actionnement 177 et 178 des guides latéraux 172 et 174 et les moyens d’actionnement 179 de la butée 176 sont avantageusement des servomoteurs.
L’installation 100 comporte une unité centrale de commande (ECU) pour piloter automatiquement le positionnement des verres 10 dans l’installation 100 mettant en œuvre un procédé selon l’invention qui sera décrit ultérieurement.
Ainsi, le système 170 de positionnement associé à la table 130 de chargement est avantageusement piloté par l’unité centrale de commande (ECU).
L’unité centrale de commande (ECU) est notamment apte à commander sélectivement lesdits moyens d’actionnement 177 et 178 des guides latéraux 172 et 174 et les moyens d’actionnement 179 de la butée 176, par exemple pour modifier sélectivement l’angle β0d’entrée du verre 10 dans le four 120 lorsqu’une dérive lente est détectée.
L’unité centrale de commande (ECU) pilote le système 170 de positionnement en fonction de données qui lui sont délivrées et découlent des mesures effectuées par un dispositif 180 de contrôle des vitrages fabriqués par l’installation 100.
Le dispositif 180 de contrôle des vitrages fabriqués est en outre apte à fournir des mesures relatives à la géométrie du vitrage contrôlé, afin notamment de pouvoir établir l’existence ou non d’une dérive dans le procédé de fabrication des vitrages.
Le dispositif 180 de contrôle est apte à communiquer directement ou indirectement avec l’unité centrale de commande (ECU) destinée à piloter automatiquement le positionnement des verres 10 dans l’installation 100.
De préférence, le dispositif 180 de contrôle est interfacé avec l’unité centrale de commande (ECU) par au moins un ordinateur 185 destiné à comporter une base de données avec un historique des mesures afin de pouvoir analyser par comparaison les mesures fournies par ledit dispositif 180 de contrôle.
En variante, l’ordinateur 185 est supprimé et les mesures effectuées par le dispositif 180 de contrôle sont directement envoyées et traitées par l’unité centrale de commande (ECU).
De préférence, le dispositif 180 de contrôle est un gabarit automatique (non représenté) apte à contrôler au moins une partie des vitrages fabriqués, suivant un échantillonnage donné.
Le dispositif 180 de contrôle interfacé avec l’ordinateur 185 sont ainsi aptes à fournir à l’unité centrale de commande (ECU) les données relatives à des corrections éventuelles à appliquer au niveau du système 170 de positionnement afin de modifier la position de référence occupée initialement par un verre 10.
Le dispositif 180 de contrôle est un premier élément d’une solution globale d’autorégulation destinée à permettre de corriger automatiquement le positionnement des verres 10 dans une installation 100 de fabrication, notamment par l’intermédiaire d’une boucle d’asservissement.
Le gabarit automatique ne constitue qu’un exemple possible de dispositif 180 de contrôle pouvant être utilisé.
En variante, le dispositif 180 de contrôle est un dispositif de contrôle de type optique apte à contrôler la géométrie du vitrage obtenu à partir d’un verre 10.
Un tel dispositif de contrôle optique d’un vitrage permet avantageusement de réaliser un contrôle sans contact, notamment grâce à des moyens de mesures, tels qu’au moins un capteur confocal chromatique.
A titre d’exemple non limitatif, on pourra se reporter aux documents WO-2020/120294 et WO-2020/178776 qui décrivent en outre un tel dispositif de contrôle optique d’un vitrage.
Avantageusement, l’ordinateur 185 utilise un algorithme pour traiter les mesures délivrées par le dispositif 180 de contrôle afin de fournir à l’unité centrale de commande (ECU) les données nécessaires au pilotage des différents moyens d’actionnement asservis qui seront pour certains liés au dispositif 200 de positionnement détaillés ultérieurement.
En effet, on a établi l’existence d’une relation directe entre l’angle d’entrée que présente un verre 10 en entrant dans la machine 140 de bombage et les valeurs de la géométrie d’un vitrage mesurées par un dispositif 180 de contrôle de vitrages comme un gabarit automatique.
La demande de brevet PCT/CN2020/117404 (non publiée), revendiquant la priorité de la demande CN201910918569.9 déposée le 22/09/2019, au nom de la Demanderesse concerne en outre un procédé de bombage d’un verre et un système qui sont fondés sur un algorithme basé sur cette relation directe de sorte que l’on pourra s’y reporter pour de plus amples détails, notamment sur la démonstration mathématique de cette relation.
On présentera néanmoins ci-après une synthèse de l’application qui est susceptible d’en être faite pour réaliser avantageusement, à partir d’un dispositif 180 de contrôle, plus particulièrement un gabarit automatique de contrôle, une solution globale destinée à corriger automatiquement, notamment sans intervention humaine, un ou des paramètres de fabrication et plus particulièrement le positionnement d’un verre 10 dans une installation 100.
Tel qu’expliqué précédemment en référence à la (voir notamment les relations de Math 1), le décalage du point Mk’ du verre 10 par rapport au point Mk résulte de l’effet du dévirage survenant dans le four 120 et qui correspond à la combinaison d’une rotation d’angle (α) autour du centre de masse G du verre et d’une translation d’un vecteur (ΔXT, ΔYT).
Par ailleurs, on rappelle également que seul l’angle (βE) d’entrée du verre 10 dans la machine 140 (et non sa position transversale) est un paramètre pertinent pour la conformité du vitrage obtenu par rapport à la forme nominale.
Le point Mk n’étant pas à sa position théorique mais à une position réelle Mk’, lorsque le vitrage obtenu à partir du verre 10 est positionné sur le gabarit automatique 180, le vitrage est alors repositionné latéralement et la projection sur la surface de contrôle du gabarit du point Mk’ est en fait positionnée exactement à l’emplacement du point théorique Mk.
Par conséquent, c’est en fait la mesure de la cote du point Mk’ (repositionné en Mk sur le gabarit) qui change par rapport à sa position théorique (optimale) du fait de l’écart de position du verre 10 dans la machine 140 de bombage et de trempe thermique.
La démonstration par calcul de la relation directe précitée repose sur les hypothèses suivantes :
- les rouleaux 144, 146 de l’outillage 142 de bombage imposent une forme torique qui est définie par la surface, soit , l’élévation Z du verre en ce point étant uniquement égale à l’élévation imposée par la machine 140 de bombage et de trempe thermique au niveau du verre 10 ayant subi un dévirage ;
- pour la mesure sur le gabarit automatique 180, le vitrage entier est repositionné sur sa position de référence ;
- les déplacements en cote de la surface réelle sont comparés à la surface qui correspond à la surface théorique du vitrage si le verre 10 était passé dans la machine 140 de bombage sans subir aucun dévirage dans le four 120, c’est à dire si le verre 10 avait été façonné avec une position optimale. Le calcul quantifie donc l’écart aux différents points de mesure, lesdits écarts étant suffisamment petits pour être décrits par un développement au premier ordre.
Ainsi la mesure du point Mk du vitrage peut être définie suivant l’équation suivante :
Or, tous les termes de cette équation sont connus ou peuvent être calculés :
- la position en X et Y des points de coordonnées (Xket Yk) sont connus et correspondent aux coordonnées des points de contrôle de la géométrie du vitrage tels que définis par le constructeur pour un vitrage automobile ;
- la surface est connue car définie par la géométrie de ladite machine 140, dépendant essentiellement des rayons principal R1et secondaire R2;
- les coefficients a, b et c définissent un plan de référence par rapport auquel la surface est positionnée. Ces coefficients dépendent des points d’appui sur la surface intérieure du vitrage lorsque celui-ci est par exemple sur le gabarit automatique 180 de contrôle. Ces points, nommés (« studs, position ») dans l’équation précédente, sont connus pour le vitrage, généralement définis par le constructeur automobile ;
- les positions (Xk’et Yk’) ne sont pas connues mais sont calculables en fonction des coordonnées du point (Xk, Yk) et de la différence d’orientation en angle (α) qui existe entre le verre 10 qui rentre dans la machine 140 de bombage et de trempe thermique après avoir subi un dévirage (et éventuellement l’action corrective d’un dispositif de positionnement tel qu’un recentreur mobile) et le verre qui rentre à sa position théorique (soit sans dévirage).
Ainsi, il est possible de relier directement l’angle (α) et la mesure Mkpar la formule suivante :
L’ensemble des coefficients dépend uniquement des coordonnées des points d’appui du vitrage, ici une vitre latérale, sur le gabarit automatique 180 et des rayons primaire R1 et secondaire R2 définis par la machine 140. Leur calcul suppose donc d’avoir connaissance des informations géométriques en deux dimensions du vitrage fabriqué et des informations sur la géométrie de la machine 140 de bombage et de trempe thermique.
En conséquence, on conviendra qu’il est dès lors possible d’inverser le raisonnement précédent, à savoir de prendre pour point de départ les trois éléments suivants : la géométrie de la machine 140 de bombage et de trempe thermique ; la connaissance de la forme nominale ou géométrie cible pour le vitrage à produire ; la connaissance des conditions de contrôle, soit la position des points de contrôle et la position des points d’appui du verre sur le gabarit automatique 180.
En cours de fabrication, la géométrie d’un vitrage produit, dit « vitrage N », est mesurée sur un gabarit automatique 180 de contrôle de manière à quantifier l’écart géométrique du vitrage N par rapport à la forme nominale du vitrage souhaité. Ainsi, on détermine la correction géométrique nécessaire à apporter au bombage du vitrage afin qu’un prochain vitrage produit (« vitrage N+1 ») soit au plus proche de la forme nominale.
En partant de l’écart géométrique entre le vitrage N et le « vitrage cible », on est à même de définir la variation d’angle qu’il faut donner au « vitrage N+1 » en entrée de la machine 140 de bombage afin que sa géométrie réelle en sortie soit au plus proche de la forme nominale.
Avantageusement et selon les enseignements de la demande de brevet précitée, cette correction d’angle est apportée au verre 10 avant son entrée dans le four 120, soit sur la table 130 de chargement, le dévirage restant globalement identique.
Pour ce faire, l’unité centrale de commande (ECU) commande sélectivement les moyens d’actionnement 177, 178 et 179, tels que des servomoteurs, du système 170 de positionnement associé à la table 130 de chargement de manière à corriger la position sur les guides latéraux 172 et 174 et/ou de la butée d’arrêt 176 pour modifier l’angle d’entrée du verre.
Grâce à une telle boucle d’asservissement qui vient d’être décrite l’on peut notamment corriger automatiquement les dérives lentes en cours de fabrication et avantageusement améliorer la stabilité du procédé de fabrication et les tolérances du vitrage, donc les capabilités.
Ainsi, le verre 10 entre-t-il dans le four 120 avec un angle (β0) d’entrée (représenté sur la au niveau du bord latéral 14 gauche du verre) que lui confère le système 170 de positionnement sur la table 130 de chargement, lequel système 170 de positionnement est asservi à l’unité centrale (ECU) pour avantageusement corriger ensuite automatiquement la valeur de l’angle β0 d’entrée, notamment en cas de dérive.
Tel qu’expliqué précédemment et illustré à la , le verre 10 subit ensuite lors de son convoyage à l’intérieur du four 120 par l’intermédiaire des rouleaux 112 un phénomène de dévirage qui va provoquer une modification de la position initiale déterminée par le système 170 de positionnement, notamment de l’angle (β0) d’entrée dans le four 120.
C’est l’une des raisons pour lesquelles, l’installation 100 comporte le dispositif 200 de positionnement selon l’invention comportant une butée 20 latérale qui occupe une position fixe lors du recentrage.
Tel qu’indiqué précédemment, le terme « fixe » utilisé pour qualifier la position de la butée 20, voir plus généralement le dispositif 200 de positionnement appelé « recentreur fixe », signifie uniquement que la butée 20 est immobile relativement au verre 10 se déplaçant sur le convoyeur 114 à rouleaux en direction de la machine 140 de bombage soit suivant l’orientation longitudinale Y du trièdre (X, Y, Z).
Ainsi, le terme « fixe » est en outre utilisé par comparaison au recentreur mobile dont les deux butées frontales se déplacent avec le verre et ne doit donc pas être interprété comme signifiant que la butée 20 ne peut occuper qu’une seule position.
En effet, la position fixe de la butée 20 est susceptible d’être réglée en fonction du vitrage à fabriquer et surtout est avantageusement susceptible d’être ajusté automatiquement par l’unité centrale de commande (ECU).
En sortie du four 120 (qui n’est pas représenté à l’échelle sur la ), le dispositif 200 de positionnement ou « recentreur fixe » comportant la butée 20 permet de corriger les effets du dévirage sur l’angle (βE) d’entrée du verre 10 dans la machine 140 de bombage.
La butée 20 du dispositif 200 de positionnement comporte au moins une bague 22 qui est montée libre en rotation, montée folle, dite bague tournante.
En effet, la bague 22 est configurée pour pouvoir tourner librement lorsque, occupant une position fixe dans laquelle la butée 20 est agencée latéralement par rapport à un verre 10 transporté par un convoyeur 114 à rouleaux d’une installation 100, ledit verre 10 vient par un bord latéral 14 coopérer avec ladite bague 22 selon un contact roulant de manière à recentrer ledit verre 10 avec un angle déterminé.
Pour illustrer le fonctionnement de la butée 20, on a représenté sur la la silhouette d’un verre 10 venant au contact de la bague 22 tournante de la butée 20 et faisant un angle avec un axe longitudinal du four 120 correspondant à l’angle β0 d’entrée dans le four 120 (soit pour simplifier le cas théorique d’un verre qui n’aurait subi aucun dévirage dans le four, ni translation, ni rotation).
Lors du contact avec la bague 22 tournante de la butée 20 de son bord latéral 14, le verre 10 effectue une rotation autour de son centre de masse G alors que ce point G continue simultanément son déplacement vers l’aval à une vitesse Vc de convoyage déterminée par les rouleaux du convoyeur 114.
Lorsque le verre 10 échappe la bague 22 tournante de la butée 20 latérale, c’est à dire que son bord latéral 14 cesse d’être en contact avec la bague 22, la position angulaire du verre 10 correspond alors à un angle βEd’entrée dans la machine 140 qui est ici plus aigu que l’angle β0d’entrée dans le four 120 présenté initialement par le verre 10.
Avantageusement, le dispositif 200 de positionnement comporte des moyens 24 de détection associés à la butée 20 qui sont aptes à détecter un instant initial (tc), dit de mise en contact, correspondant à l’instant où le bord latéral 14 d’un verre 10 entre en contact avec la bague 22 tournante de la butée 20 et un instant final (te), dit d’échappement, correspondant à l’instant où ledit bord latéral 14 du verre 10 cesse d’être en contact avec ladite bague 22 tournante de la butée 20.
Grâce aux moyens 24 de détection, on calcule la durée de contact d’un verre 10 avec la butée 20 lors de son positionnement ou recentrage, depuis la position réellement occupée à la sortie du four 120 sur laquelle influe le dévirage jusqu’à l’obtention de la position du verre 10 correspondant à l’angle βEd’entrée dans la machine 140 de bombage.
On décrira plus particulièrement ci-après un exemple de réalisation des moyens 24 de détection associés à la butée 20 tels qu’illustré par les figures 6 et 7.
Avantageusement, les moyens 24 de détection comportent au moins un capteur 26 qui est apte à détecter ledit instant initial (tc) de mise en contact du verre 10 avec la butée 20 et ledit instant final (te) d’échappement du verre 10.
De préférence, le capteur 26 est un capteur de pression apte à détecter une variation de pression provoquée par le bord latéral 14 du verre 10 entrant en contact avec la bague 22 tournante de la butée 20 ou cessant d’être en contact.
La bague 22 de la butée 20 est montée libre en rotation autour d’un axe 28 vertical de manière à pouvoir tourner librement relativement audit axe 28 lorsque le bord latéral 14 d’un verre 10 en cours de positionnement vient coopérer selon un contact roulant avec une surface 30 latérale de ladite bague 22.
La surface 30 latérale de la bague 22 forme avantageusement une bande contre laquelle va rouler le bord latéral 14 du verre 10 lors du contact, la bague 22 tournant dans le sens antihoraire autour de son axe 28 vertical depuis l’instant de mise en contact et celui d’échappement du verre 10.
Avantageusement, la butée 20 selon l’invention comporte circonférentiellement un jeu 32 radial entre la bague 22 tournante et l’axe 28 de sorte que ladite bague 22 soit libre de se déplacer radialement par rapport audit axe 28.
Avantageusement, le jeu 32 radial permet de réduire les frottements entre la bague 22 et l’axe 28. Le jeu 32 radial est par ailleurs déterminé pour tenir compte de la dilatation thermique des matériaux survenant en fonctionnement et résultant en particulier de la température élevée des verres 10 sortant du four 120 venant au contact avec la bague 22 de la butée 20 et de la température de l’air dans une installation qui est de l’ordre de 100°C à 120°C.
Avantageusement, la bague 22 est réalisée dans un matériau métallique, par exemple en inox, ou en céramique.
Le matériau de la bague 22 est choisi pour garantir un contact « doux » avec le verre 10 chaud sortant du four 120. De préférence, la bague 22 de la butée 20 est réalisée en céramique du type zircon yttrié.
Selon l’exemple de réalisation illustré par les figures 6 et 7, la butée 20 est une butée sensitive à flux d’air. Selon cet exemple, le capteur des moyens 24 de détection est alors un capteur de pression d’air.
La butée 20 comporte, entre la bague 22 et l’axe 28, un jeu 32 radial configuré pour former un espace annulaire dans lequel est injecté un flux d’air dont la circulation est illustrée par des flèches sur les figures 6 et 7.
L’air est amené par l’intermédiaire d’un circuit 34 d’alimentation en air comportant au moins une conduite 36 qui communique avec ledit espace 32 annulaire. Plus précisément, la conduite 36 du circuit 34 d’alimentation en air comporte par exemple au moins un premier tronçon qui traverse verticalement ledit axe 28, ici depuis son extrémité supérieure, et un deuxième tronçon qui, relié au premier par un coude, débouche ensuite radialement dans l’espace 32 annulaire par au moins un orifice 38 d’injection du flux d’air.
Le deuxième tronçon de la conduite 36 du circuit 34 d’alimentation en air s’étend transversalement suivant l’orientation X du trièdre (X, Y, Z) de manière que ledit au moins un orifice 38 débouche dans l’espace 32 du côté intérieur de la butée 20 destiné à être en contact avec les verres 10.
Le flux d’air représenté par des flèches sur les figures 6 et 7 s’échappe librement de l’espace 32 aux extrémités supérieure et inférieure de la bague 22 tournante.
Avantageusement, l’air compris dans l’espace 32 participe à réduire les frottements entre la bague 22 et l’axe 28 et participe à amortir le contact du verre 10 avec la bague 22 de la butée 20.
En fonctionnement, la bague 22 de la butée 20 va se déplacer radialement par rapport à l’axe 28 entre au moins une position passive illustrée sur la et une position active illustrée sur la .
La position passive correspond à la position occupée par la bague 22 en l’absence de contact d’un verre 10 avec la butée 20.
Dans la position passive, la bague 22 et l’axe 28 vertical sont coaxiaux, circonférentiellement séparés l’un de l’autre par l’espace 32 annulaire à l’intérieur duquel circule le flux d’air amené par la conduite 36.
La position active correspond à la position occupée par la bague 22 lorsqu’un verre 10 est en contact avec la surface 30 de la bague 22 de la butée 20. Dans la position active, la bague 22 n’est plus coaxiale à l’axe 28 vertical et la bague 22 vient obstruer totalement ou partiellement l’orifice 38.
Ainsi, le déplacement radial de la bague 22 de la position passive à la position active résultant du contact d’un verre 10 avec la butée 20 provoque une variation de pression dans la conduite 36 du circuit 34 d’alimentation en air qui est détectée par le capteur 26 de pression des moyens 24 de détection.
Tel qu’illustré sur les figures 6 et 7, le capteur 26 de pression d’air est par exemple raccordé à la conduite 36 en dehors de la butée 20. De plus, la variation brutale de pression survenant en présence d’un verre 10 a été représentée schématiquement sur les figures 6 et 7 au moyen d’une flèche, à la manière d’un manomètre.
Le capteur 26 de pression décrit en référence aux figures 6 et 7 ne constitue toutefois qu’un des exemples de réalisation possible des moyens 24 de détection.
En variante, le capteur 26 est un accéléromètre, tel qu’un accéléromètre piézoélectrique, apte à détecter une vibration provoquée par le bord latéral 14 d’un verre 10 entrant en contact avec la bague 22 de la butée 20 ou cessant d’être en contact.
Si la butée 20 occupe une position fixe relativement au verre 10 en déplacement sur les rouleaux du convoyeur 114 intermédiaire et dont le bord latéral 14 est destiné à venir au contact de la bague 22, la position fixe de la butée 20 est susceptible d’être ajustée automatiquement selon au moins l’orientation longitudinale Y et l’orientation transversale X du trièdre (X, Y, Z).
Avantageusement, le dispositif 200 de positionnement (dit recentreur fixe) comporte des moyens 40 d’actionnement qui, reliés à la butée 20, sont aptes à permettre d’en modifier la position selon au moins lesdites orientations longitudinale Y et transversale X.
On a représenté sur la un exemple de réalisation de moyens 40 d’actionnement permettant de modifier sélectivement au moins la position longitudinale et/ou transversale de la butée 20.
De préférence, la butée 20 est solidaire de l’extrémité libre d’un bras 42 rigide dont l’autre extrémité est reliée auxdits moyens 40 d’actionnement.
De préférence, les moyens 40 d’actionnement comportent au moins un premier servomoteur 44 et un deuxième servomoteur 46 permettant de régler sélectivement la position fixe de la butée 20, respectivement selon l’orientation transversale X et selon l’orientation longitudinale Y du trièdre (X, Y, Z) représenté sur la .
Le bras 42 est lié en déplacement avec une platine 47 qui est montée mobile en translation longitudinalement selon Y, ladite platine 47 étant liée en déplacement avec une autre platine 45 qui est montée mobile en translation transversalement selon X. Les platines 45 et 47 sont par exemple montées coulissantes chacune par l’intermédiaire d’une paire de glissières.
Le premier servomoteur 44 est commandé pour entraîner sélectivement en déplacement la platine 45 selon X tandis que le deuxième servomoteur 46 est commandé sélectivement pour entraîner en déplacement la platine 47 selon Y.
De préférence, la hauteur de la bague 22 de la butée 20 est configurée pour couvrir en hauteur une large gamme d’épaisseur de verre 10 de sorte que aucun moyen d’actionnement n’est nécessaire pour modifier la position de la butée 20 selon l’orientation verticale Z.
En variante, les moyens 40 d’actionnement sont aptes à permettre de modifier également la hauteur de la butée 20 relativement au plan horizontal de convoyage du verre 10 défini par les rouleaux du convoyeur 114.
Avantageusement, la butée 20 est susceptible d’être escamotée par rapport à la surface de convoyage grâce à un troisième servomoteur 48, notamment pour escamoter la butée 20 lors des réglages du système 170 de positionnement de la table 130 de chargement, en particulier au démarrage de la fabrication.
De préférence, la butée 20 est escamotée horizontalement par le troisième servomoteur 48, en variante verticalement en rotation.
Avantageusement, le dispositif 200 de positionnement comporte encore pour la sécurité de fonctionnement un système d’urgence apte par exemple à escamoter verticalement le bras 42 portant la butée 20 en cas de problème de convoyage des verres 10. La fonction de sécurité est avantageusement obtenue au moyen du troisième servomoteur 48.
On décrira ci-après les phases du positionnement d’un verre 10 recentré par la butée 20 à bague 22 tournante du dispositif 200 de positionnement telles qu’illustré par la représentant les positions successivement occupées par le verre 10.
A la sortie du four 120, le verre 10 occupe sur les rouleaux du convoyeur 114 (non représenté sur la ) la position initiale (Pos. 0) à l’instant t=t0, dans laquelle le verre 10 présente un angle représenté au niveau du bord latéral 14 et correspondant à l’angle β0 d’entrée donné au verre 10 avant son entrée dans le four 120 par le système 170 de positionnement équipant la table 130 de chargement et aux effets aléatoires du dévirage.
Entre les deux positions (Pos. 0) et (Pos. 1) correspondant respectivement aux instants t0et t1, le mouvement du verre 10 convoyé longitudinalement est rectiligne et uniforme. Le verre 10 se déplace à une vitesse VCde convoyage déterminée par les rouleaux du convoyeur.
La position (Pos. 1) du verre 10 se déduit à partir de la position (Pos. 0) et correspond à une translation de vecteur, soit :
L’angle entre le bord latéral 14 gauche du verre 10 et l’orientation longitudinale Y suivie par verre 10 en mouvement (représentée par une ligne pointillée sur la ) garde une valeur constante.
La position (Pos. 1) correspond à l’instant t=t1où le verre 10 rentre en contact avec la butée 20 occupant une position fixe, avec la surface 30 de la bague 22 tournante selon l’exemple de réalisation des figures 6 et 7.
Entre les positions (Pos. 1) et (Pos. 3) correspondant respectivement aux instants t1et t3, le bord latéral 14 gauche du verre 10 est constamment en contact avec la butée 20 ce qui provoque angulairement un changement de position du verre 10, soit un recentrage du verre 10.
Pendant cette phase de contact avec la butée 20, le centre de masse G du verre 10 continue longitudinalement suivant Y le mouvement rectiligne et uniforme débuté depuis l’instant t0de départ. Le bord latéral 14 gauche du verre 10 en contact avec la butée 20 voit cependant son mouvement se ralentir alors qu’à l’opposé, le bord latéral 15 droit du verre 10 est accéléré.
Tel qu’illustré sur la , le verre 10 effectue alors, relativement aux rouleaux du convoyeur 114, un glissement correspondant à une suite de rotations autour de G et de translations longitudinales en satisfaisant, à tout instant, les conditions suivantes, à savoir d’une part le mouvement de G est rectiligne et uniforme depuis l’instant initial t0 et, d’autre part, le bord latéral 14 gauche du verre 10 reste en contact avec la butée 20.
La position (Pos. 2) correspond ainsi à une position intermédiaire du verre 10 entre les positions extrêmes (Pos. 1) et (Pos. 3) correspondant respectivement au premier et au dernier contact entre le verre 10 et la butée 20.
La position (Pos. 3) correspond donc à l’instant t3où le verre 10 échappe la butée 20, c’est-à-dire cesse d’être en contact.
La durée de contact d’un verre 10 avec la bague 22 de la butée 20 entre les instants t1(ou encore tc) et t3(ou encore te) est avantageusement mesurée grâce aux moyens 24 de détection associés à la butée 20, tels que le capteur 26 de pression d’air selon l’exemple de réalisation décrit précédemment en référence aux figures 6 et 7.
Entre les positions (Pos. 3) et (Pos. 4), la situation est similaire à celle décrite précédemment et ayant lieu entre les positions (Pos. 0) et (Pos. 1).
Ainsi, le mouvement du verre 10 est rectiligne et uniforme, s’effectuant à nouveau à la vitesse VCde convoyage.
La position (Pos. 4) du verre 10 se déduit à partir de la position (Pos. 3) et correspond à une translation de vecteur, soit :
L’angle entre le bord latéral 14 gauche du verre 10 et l’orientation longitudinale Y suivie par verre 10 en mouvement (représentée par une ligne pointillée sur la ) garde une valeur constante correspondant à l’angle βE d’entrée.
On décrira ci-après plus précisément, en référence aux figures 10 à 12, l’étude de la cinématique entre les positions extrêmes (Pos. 1) et (Pos. 3) correspondant respectivement au premier et au dernier contact entre le bord latéral 14 du verre 10 et la bague 22 tournante de la butée 20 dans le but d’expliquer les relations existant entre la durée de contact entre le verre 10 et la butée 20 et la position présentée par le verre 10 après le recentrage par le dispositif 200 de positionnement selon l’invention, c’est à dire l’angle βEd’entrée dans la machine 140 de bombage.
Sur la , le repère est centré sur le centre de masse G du verre 10. Le point H est obtenu par construction et correspond à l’intersection entre le segment du bord latéral 14 du verre qui se trouvera en contact avec la bague 22 de la butée 20 lors du recentrage et la perpendiculaire à la droite confondue avec ce segment passant par le centre de masse G. Les longueurs ℓ1, ℓ2 et ℓ3 dépendent de la géométrie du verre et relient le centre de masse G, la pointe (point A) en contact avec la butée 20 et le point H construit précédemment.
Le repère est noté (Ω, , ). Le point Ω est fixe et correspond à la position fixe de la butée 20. Comme décrit précédemment en référence à la , le centre de masse G du verre 10 effectue un mouvement rectiligne et uniforme à tout instant t ≥ t0.
La longueur ℓ0est définie comme la longueur le long de qui sépare G et la butée 20. La longueur Δ est la longueur suivant de laquelle dépasse le point A correspondant à la pointe du verre par rapport à la position de la butée 20 située en Ω.
Avantageusement, c’est en fait la longueur Δ qui est réglée au niveau du dispositif 200 de positionnement dit recentreur fixe, notamment grâce aux moyens d’actionnement 40, afin d’avoir une durée de contact avec la butée 20 qui soit suffisamment longue pour obtenir de manière fiable un recentrage du verre 10.
Calcul des vecteurs et en fonction du temps
Tel qu’illustré par la , toutes les données dépendent du temps (t), ainsi les paramètres sont par exemple à l’instant initial t0 indicés ou mis avec un exposant « 0 ».
Dans le repère (Ω, , ), le vecteur unitaire a pour coordonnées et se déduit donc de par la rotation vectorielle d’angle : .
Sous forme matricielle, s’écrit donc :
Pour exprimer , on utilise les notations de la figure 10 correspondant à la position de référence du verre 10. Le vecteur représenté sur la figure 11 se déduit ainsi du vecteur représenté sur la figure 10 par une rotation d’angle , soit :
De façon identique, il vient pour :
De façon identique, on a pour un instant quelconque, et définis par la première équation (1) suivante:
Calcul de l’équation de la droite ( AH ) représentée à la aux instants successivement illustrés sur la
La droite est parallèle au vecteur , donc est défini, à tout instant, par la deuxième équation (2) :
Afin de fixer l’ordonnée à l’origine , on utilise le fait que . Or, par composition vectorielle, on a
Soit :
Soit VCla vitesse de convoyage du verre 10 sur les rouleaux du convoyeur, en remplaçant les coordonnées de H dans la deuxième équation (2), et en isolant , on obtient :
Soit par conséquent pour l’équation de la droite :
Qui se simplifie selon une troisième équation (3), qui est valable pour tout , en :
Equation de la droite pour
Entre les positions (Pos. 0) et (Pos. 1) illustrées sur la figure 9, l’angle du verre 10 vaut , l’angle étant déterminé par le système 170 de positionnement de la table 130 de chargement.
Ainsi, pour tout (ou encore avec tccorrespondant à l’instant de mise en contact), on a la quatrième équation n°4 suivante :
Equation de la droite pour
(ou avec tccorrespondant à l’instant de mise en contact et tEl’instant d’échappement)
Entre les positions (Pos. 1) et (Pos. 3) correspondant respectivement au premier et au dernier contact entre le bord latéral 14 du verre 10 et la bague 22 tournante de la butée 20, l’angle évolue en fonction du temps et l’équation de la droite est gouvernée par la troisième équation (3).
Le calcul de entre les instants tCet tEnécessite dans un premier temps d’exprimer en fonction de la position connue du centre de masse G du verre puis d’en extraire la grandeur .
Relation entre et l’ordonnée de G
Pour tout , la troisième équation (3) est valable et son ordonnée à l’origine est nulle car alors le verre 10 est constamment en contact avec la butée 20.
On a donc , soit ci-après la cinquième équation (5) valable pour tout :
Calcul de fonction de l’ordonnée de G
La cinquième équation (5) permet donc d’extraire puis l’angle en fonction du temps par l’intermédiaire de l’ordonnée du centre de masse G, .
En multipliant les deux membres de cinquième équation (5) par , on obtient :
Or, pour , on a : ,
avec
En remplaçant puis en élevant chaque membre au carré, on obtient une équation du second degré que l’on résout de façon classique. Soit :
D’où la sixième équation (6) suivante :
Après simplification qui élimine les termes en , le discriminant s’écrit :
D’où la septième équation (7) suivante :
Le signe « - » (moins) devant la fonction provient du fait que pour , on a . Des deux solutions sont ainsi possibles en , nous n’avons retenu ci-après la solution en , qui donne une valeur croissante en fonction de (t) à l’argument de la fonction .
Calcul des instants de mise en contact t C et d’échappement t E avec la butée 20 du recentreur fixe
  • Calcul de l’instant de mise en contact t C
En disant qu’à l’instant , le point vérifie la quatrième équation (4), on obtient l’équation suivante :
On remarque que l’instant de contact tCavec la butée 20 dépend naturellement de l’angle que fait le segment du bord latéral 14 gauche du verre 10 avant de toucher la bague 22 tournante de la butée 20. Par ailleurs, plus est petit (éventuellement en valeurs négatives), plus tCsera grand.
  • Calcul de l’instant d’échappement t E
En utilisant le fait qu’à l’instant , le point est confondu avec l’origine , l’application de Pythagore dans le triangle rectangle en donne :
On obtient donc finalement :
On décrira ci-après, en référence à la , le calcul de l’angle du verre en sortie du dispositif 200 de positionnement, soit l’angle (βE) d’entrée du verre 10 dans la machine 140 de bombage.
La représente la position du verre 10 au moment de l’échappement, c’est-à-dire lorsque le verre 10 cesse d’être en contact avec la bague 22 tournante de la butée 20 qui correspond au point Ω.
A cet instant t=t3(ou encore t=tE) qui correspond à la position (Pos. 3) sur la , le point Ω correspondant à la butée 20 est alors confondu avec le point A du verre 10.
Sur la figure 12 et par comparaison aux notations utilisées précédemment, on a représenté l’angle θ défini par et qui ne dépend que de la géométrie du verre 10.
Selon la , on obtient la relation suivante :
Soit pour l’angle (βE)
Il ressort de ce qui précède que les principaux paramètres permettant de piloter automatiquement le positionnement du verre 10 lors de la fabrication du vitrage sont tous déterminés ou déterminables.
La valeur de l’angle (βE) d’entrée du verre 10 dans la machine 140 de bombage d’une installation 100 de fabrication de vitrages est déterminée par calculs en fonction de la forme nominale du vitrage à fabriquer ainsi que des caractéristiques de la machine 140 de bombage (rayon primaire R1) et de l’outillage 142 de bombage (rayon secondaire R2).
Avantageusement, la valeur de l’angle (βE) d’entrée est ensuite susceptible d’être corrigée en fonction des mesures effectuées sur au moins un vitrage fabriqué, notamment à l’aide d’un algorithme, conformément aux enseignements de la demande PCT/CN2020/117404 précitée.
Selon les équations précédentes, l’instant d’échappement tEpeut être déterminé par calcul à partir des données correspondant à la forme nominale du vitrage, de même que l’instant de mise en contact tCqui dépend cependant de l’angle (β0) d’entrée du verre 10 dans le four 120.
Ainsi, pour une valeur donnée de l’angle (β0) d’entrée du verre 10 dans le four 120 et une durée de contact avec la butée 20 lors du recentrage correspondant à une valeur cible, on sait obtenir ledit angle (βE) d’entrée du verre 10 dans la machine 140 de bombage.
Avantageusement, la valeur de l’angle (β0) d’entrée du verre 10 dans le four 120 est en particulier déterminée par rapport à l’angle (βE) d’entrée de sorte que la durée de contact soit comprise entre 0,1s et 0,5s, par exemple d’environ 0,3s.
En effet, le fait de cibler une certaine valeur de durée de contact (dite valeur cible) avec la butée 20 permet de garantir un recentrage effectif du verre 10 avec l’angle (βE) d’entrée voulu et cela malgré les variations aléatoires impactant l’angle (β0) d’entrée du verre 10 dans le four 120 en raison du dévirage.
Si le dispositif 200 de positionnement (ou recentreur fixe) selon l’invention permet d’atteindre des cadences très élevées et avantageusement supérieures à celles d’un recentreur mobile selon l’état de la technique, il existe toutefois une caractéristique importante qui les distingue en fonctionnement.
En effet, le dispositif 200 de positionnement ne permet pas de recentrer un verre en angle indépendamment du positionnement transversal du verre 10 en sortie de four 120, avant son entrée en contact avec la butée 20 du dispositif.
Par comparaison avec les deux butées frontales d’un recentreur mobile déterminant une droite, l’utilisation d’une butée 20 unique et agencée latéralement rend le dispositif 200 de positionnement sensible au positionnement transversal du verre 10.
On peut illustrer cela en considérant par exemple le cas extrême d’un verre 10 qui, décalé transversalement (ici vers la droite à l’opposé de la butée 20), poursuivra longitudinalement son convoyage sans entrer en contact avec la butée 20 et ce faisant ne présentera donc pas l’angle (βE) d’entrée requis dans la machine 140 de bombage.
C’est la raison pour laquelle, lorsque l’on effectue avec le système 170 de positionnement, au niveau de la table 130 de chargement soit avant l’entrée du four 120, des corrections qui modifient transversalement la position du verre 10, la position fixe de la butée 20 doit alors être modifiée en conséquence afin de garantir une durée de contact qui corresponde à un recentrage du verre 10 suivant l’angle d’entrée voulu dans la machine 140 de bombage.
On décrira maintenant l’utilisation d’un dispositif 200 de positionnement, dit recentreur fixe, selon l’invention dans une installation 100 de fabrication de vitrages.
Selon l’un des buts de l’invention, le dispositif 200 de positionnement est agencé dans l’installation 100 à la place du recentreur mobile selon l’état de la technique décrit précédemment. Avantageusement, le dispositif 200 de positionnement permet en outre une augmentation des cadences et une réduction des coûts.
Par rapport au mode de réalisation préféré qui sera décrit ci-après, on doit toutefois bien comprendre que ces avantages sont susceptibles d’être obtenus dans une installation 100 de fabrication de vitrages selon l’état de la technique tel qu’illustré à la , c’est-à-dire dans une installation 100 dans laquelle les corrections seraient réalisées comme auparavant par des opérateurs, sans solution globale telle qu’elle sera décrite ci-après.
Selon un autre but poursuivi par l’invention, le dispositif 200 de positionnement est apte à s’intégrer dans une solution globale visant à obtenir une autorégulation ou pilotage automatique du positionnement des verres 10 dans une telle installation 100 de fabrication de vitrages, notamment mais pas exclusivement grâce à des asservissements.
Avantageusement, le dispositif 200 de positionnement ou recentreur fixe s’intègre non seulement dans une telle solution mais permet en plus de l’améliorer, en particulier en permettant une plus grande réactivité de la correction de la position des verres 10, une latence réduite.
En effet, le recentreur fixe permet d’intervenir directement sur les verres 10 en sortie du four 120 grâce à quoi on réduit en outre les rebuts et on augmente les capabilités.
S’agissant d’une installation 100 de fabrication de vitrages, on distingue principalement deux phases de fonctionnement dans la fabrication, respectivement une phase, dite de démarrage, et une phase, dite de production.
La phase de démarrage consiste à procéder initialement aux réglages des différents paramètres de fabrication avant de lancer ensuite, la fabrication en série, soit la phase de production. Ainsi, la phase de démarrage précède-t-elle la phase de production.
Lors de la phase de démarrage d’une fabrication de vitrages dans l’installation 100, le dispositif 200 de positionnement n’est volontairement pas utilisé.
Avantageusement, la butée 20 est déplacée de la position fixe vers une position escamotée, dite hors-service, dans laquelle la butée 20 n’est par définition susceptible d’entrer en contact avec aucun verre 10 convoyé par le convoyeur 114 à rouleaux.
Selon l’exemple de réalisation illustré à la et décrit précédemment, la butée 20 est par exemple entraînée par le troisième servomoteur 48 des moyens 40 d’actionnement de la position fixe vers ladite position escamotée.
Dans les moyens 40 d’actionnement de la butée 20 décrits précédemment en référence à la , le deuxième servomoteur 46 permet plus particulièrement de régler la position longitudinale selon Y de la butée 20 par rapport à l’entrée de la machine 140 de bombage et cela en fonction des dimensions du verre 10 variant d’une fabrication à une autre.
Tout d’abord, le système 170 de positionnement agencé au niveau de la table 130 de chargement est réglé pour positionner les verres 10 avec un angle (β0) d’entrée des verres 10 dans le four 120 correspondant à une valeur théorique obtenue par calcul.
La valeur théorique de l’angle (β0) d’entrée est notamment déterminée en fonction de la forme nominale ou géométrie du vitrage souhaitée, par exemple ici par le constructeur automobile, ainsi que de la machine 140 de bombage ou encore correspond à une valeur résultant d’une campagne de fabrication précédente.
En l’absence de phénomène de dévirage dans le four 120 notamment, l’angle (β0) d’entrée des verres 10 dans le four 120 serait en théorie égal à l’angle (βE) d’entrée du verre 10 dans la machine 140 de bombage.
La réalité étant tout autre avec de nombreuses conditions non maîtrisées qui influencent la fabrication, une telle phase de démarrage est nécessaire pour régler notamment l’angle (β0) d’entrée en fonction des conditions de l’instant présent, lesquelles vont généralement différer de celles d’une fabrication précédente.
Avantageusement, le système 170 de positionnement est réglé en commandant sélectivement les moyens d’actionnement 177 et 178 des moyens de guidage 172 et 174, et le cas échéant les moyens d’actionnement 179 de la butée 176 d’arrêt frontal, par l’intermédiaire de l’unité centrale de commande (ECU).
Avantageusement, la phase de démarrage est réalisée avec un gain de temps par rapport à l’état de la technique grâce à l’automatisation réalisée pour mettre en place la solution globale d’autorégulation dans l’installation 100, en particulier au niveau du système 170 de positionnement avec les moyens d’actionnement 177, 178 et 179 et du dispositif 200 de positionnement avec les moyens 40 d’actionnement.
Lors de la phase de démarrage, on introduit au moins un lot de quelques verres 10 dans l’installation 100 au niveau de la table 130 de chargement avec un angle (β0) d’entrée déterminé par le réglage du système 170 de positionnement.
Les verres 10 sont chauffés les uns derrière les autres dans le four 120 en étant convoyés par le système 110 de convoyage, puis transportés par le convoyeur 114 à partir de leur sortie du four (sans aucun contact avec la butée 20 qui est en position escamotée) et cela jusqu’à l’entrée de la machine 140 de bombage et de trempe thermique dans laquelle chaque verre 10 est alors façonné pour obtenir, après refroidissement, un vitrage tel qu’une vitre latérale.
Après avoir parcouru le tunnel de refroidissement 150, au moins l’un des vitrages du lot est alors contrôlé sur un dispositif 180 de contrôle, ici un gabarit automatique, pour déterminer les écarts éventuels du vitrage fabriqué par rapport à une forme nominale ou géométrie souhaitée du vitrage.
En fonction des mesures fournies par le dispositif 180 de contrôle sur le ou les premiers vitrages, on effectue des corrections à la table 130 de chargement en modifiant l’angle (β0) d’entrée des verres 10 dans le four 120 et cela grâce au système 170 de positionnement dont le guide latéral 172 gauche et le guide latéral 174 droit sont notamment rapprochés ou écartés transversalement l’un par rapport à l’autre.
Les opérations précédentes peuvent ou non être répétées avec un ou plusieurs lots pour vérifier avec le dispositif 180 de contrôle si les corrections apportées sur l’angle (β0) d’entrée dans le four 120 ont eu les effets escomptés sur la géométrie du vitrage.
De préférence, une fois que l’angle (β0) d’entrée dans le four 120 a été réglé, la butée 20 du dispositif 200 de positionnement est alors directement mise en position active, sans réitérer lesdites opérations avec plus d’un lot de verres 10.
Avantageusement, on commande le troisième servomoteur 48 pour déplacer la butée 20 depuis la position escamotée occupée jusqu’alors vers la position fixe dans laquelle la bague 22 tournante de la butée 20 est destinée à entrer latéralement en contact avec chaque verre 10 pour recentrer le verre 10 avec ledit angle (βE) d’entrée dans la machine 140 de bombage.
Tel qu’expliqué précédemment, la butée 20 provoque lors du contact une rotation du verre 10 sur la surface des rouleaux (telle qu’illustrée sur la ), et cela simultanément à son convoyage à une vitesse Vc déterminée par le convoyeur 114.
Le contact entre la butée 20 et le verre 10 entraîne ainsi une modification de l’angle (βE) d’entrée des verres dans la machine 140 de bombage du fait de la rotation du verre 10. Pour compenser cela, un algorithme recalcule la valeur de l’angle (β0) d’entrée dans le four 120, permettant d’obtenir, après contact avec la butée 20, l’angle (βE) d’entrée souhaité des verres 10 dans la machine 140.
On rappelle que la durée de contact correspond au temps s’écoulant entre l’instant tCde mise en contact du verre 10 avec la butée 20 et l’instant tEd’échappement où cesse ce contact.
Ainsi, le choix d’une valeur cible pour la durée de contact, permet ensuite d’obtenir par calcul la valeur de l’instant tCde mise en contact du verre 10 dès lors que ladite valeur de l’instant tCest égale à la soustraction de la valeur de l’instant tEd’échappement moins ladite valeur cible de durée de contact.
En effet, l’instant tEd’échappement peut avantageusement être calculé à l’aide de la relation [Math 24] donnée précédemment puisque tous les paramètres en sont connus et cela contrairement à l’instant tCde mise en contact défini par la relation [Math 22], laquelle est notamment fonction de l’angle (β0) d’entrée.
Ayant déterminé par calcul comme indiqué ci-dessus la valeur de l’instant tCde mise en contact, il est alors possible de déterminer par calcul une nouvelle valeur de l’angle (β0) d’entrée dans le four 120 à partir de ladite relation [Math 22] correspondant à l’instant tCde mise en contact.
L’angle (β0) d’entrée du verre 10 dans le four 120 peut donc être corrigé pour prendre la nouvelle valeur obtenue par calcul après la mise en service du dispositif 200 de positionnement et cela avantageusement de la même manière qu’initialement pour débuter la phase de démarrage, soit en commandant sélectivement les moyens d’actionnement 177, 178 et 179 du système 170 de positionnement, situé en amont du four 120, par l’intermédiaire de l’unité centrale de commande (ECU).
Après le réglage de l’angle (β0) d’entrée du verre 10 dans le four 120, on va alors mesurer la durée de contact de chaque verre 10 avec la butée 20 en position fixe pour déterminer si la durée de contact correspond à une valeur cible.
Avantageusement, on cherche en effet à obtenir une durée de contact qui soit comprise entre 0,1s et 0,5s, par exemple une valeur cible égale à 0,3s. Tel qu’expliqué précédemment, une durée de contact du verre 10 avec la butée 20 trop courte ne permettra pas d’obtenir un recentrage fiable du verre 10.
De la même manière, une durée de contact trop longue du verre 10 avec la butée 20 n’est pas plus souhaitée et cela afin notamment de limiter l’amplitude de la rotation effectuée par le verre 10 relativement aux rouleaux, le verre 10 sortant du four 120 est en effet chaud donc sensible aux rayures.
Avantageusement, on définit donc une plage de valeur autour de ladite valeur cible, par exemple de plus ou moins 20% de la valeur cible, préférentiellement de plus ou moins 15%, encore plus préférentiellement de plus ou moins 10%.
Ainsi, on vérifie avantageusement à l’aide d’un ou plusieurs lots de verres quelle est la valeur de la durée de contact obtenue au niveau de la butée 20.
La position fixe de la butée 20 est ensuite, si nécessaire, ajustée jusqu’à obtenir une durée de contact correspondant à la valeur cible du verre 10, par exemple ici 0,3s.
Lorsque la valeur cible de la durée de contact est obtenue au niveau de la butée 20, un contrôle d’un ou des vitrages obtenus est alors avantageusement réalisé sur le dispositif 180 de contrôle pour vérifier la conformité de leur géométrie par rapport à la forme nominale souhaitée.
La phase de démarrage s’achève à l’obtention du premier vitrage conforme, aussi appelé « premier vitrage bon », et la phase de production de l’installation 100 de fabrication peut alors débuter avec une fabrication en série des vitrages.
L’invention propose encore avantageusement un procédé pour piloter automatiquement le positionnement des feuilles 10 de verre, dit le verre, dans une installation 100 de fabrication de vitrages durant la phase de production, c’est-à-dire après la phase de démarrage qui vient d’être décrite.
Lors de la phase de production, le procédé selon l’invention permet avantageusement lorsqu’une dérive est détectée, c’est-à-dire une dérive lente et répétée, de procéder automatiquement aux corrections nécessaires et cela en agissant préférentiellement sur le dispositif 200 de positionnement dont la position fixe de la butée est alors ajustée, à défaut en agissant sur le système 170 de positionnement, pour modifier sélectivement l’angle (βE) d’entrée des verres dans la machine 140 de bombage et de trempe thermique de l’installation 100.
On décrira ci-après le procédé pour piloter automatiquement le positionnement des feuilles de verre 10, dit le verre, dans une installation 100 de fabrication de vitrages, notamment pour véhicule automobile, telle que décrite précédemment.
Ainsi, l’installation 100 de fabrication comporte une table 130 de chargement qui est associée à un système 170 de positionnement pour positionner chaque verre 10 avec un angle (β0) d’entrée dans un four 120.
En effet, l’installation 100 de fabrication comporte un four 120 à l’intérieur duquel les verres 10, successivement convoyés sur des rouleaux 112 d’un système 110 de convoyage, sont chauffés au-delà d’une température de ramollissement.
En sortie du four 120 est agencé au moins un dispositif 200 de positionnement comportant une butée 20 latérale configurée pour recentrer chaque verre 10 transporté par un convoyeur 114 à rouleaux avec un angle (βE) d’entrée dans une machine 140 de bombage et de trempe thermique.
Tel que décrit précédemment, le dispositif 200 de positionnement, dit recentreur fixe, comporte une butée 20 latérale à bague 22 tournante configurée pour positionner chaque verre 10 sortant du four 120 et transporté par le convoyeur 114 à rouleaux, avec un angle (βE) d’entrée déterminé en fonction notamment du vitrage à fabriquer.
L’installation 100 comporte au moins une unité centrale de commande (ECU) pour la mise en œuvre du procédé de pilotage automatique du positionnement des verres 10.
Le pilotage automatique du positionnement des verres 10 dans l’installation 100 de fabrication de vitrages est principalement assuré par l’unité centrale de commande (ECU) à laquelle sont reliés, en particulier asservis, les différents moyens intervenants dans la mise en œuvre dudit procédé.
Le procédé de pilotage comporte au moins une première étape (E1) de contrôle de la géométrie d’au moins un vitrage fabriqué par l’installation 100 à partir d’un verre 10.
L’étape (E1) de contrôle est réalisée au moyen d’au moins un dispositif 180 de contrôle qui est apte à fournir automatiquement les mesures de la géométrie du vitrage. Le dispositif 180 de contrôle des vitrages fabriqués par l’installation 100 est apte à communiquer, directement ou indirectement, avec l’unité centrale de commande (ECU) destinée à exploiter lesdites mesures.
Avantageusement, ladite étape (E1) de contrôle est réalisée sur un gabarit 180 automatique, en variante sur un dispositif de contrôle optique.
Le procédé de pilotage comporte une deuxième étape (E2) d’analyse des mesures fournies par l’étape (E1) de contrôle, soit par ledit dispositif 180 de contrôle, pour établir en outre l’existence ou non d’une dérive dans le procédé de fabrication des vitrages par l’installation 100.
Pour ce faire, la deuxième étape (E2) d’analyse consiste à comparer lesdites mesures fournies par le dispositif 180 de contrôle avec une base de données comportant un historique de mesures afin d’établir notamment s’il existe une dérive, c’est à dire une dérive lente et répétée par opposition à un écart ponctuel et non répété.
De préférence, le dispositif 180 de contrôle est interfacé avec un ordinateur 185 comportant une telle base de données avec l’historique des mesures afin de pouvoir analyser par comparaison les mesures fournies par ledit dispositif 180 de contrôle et délivrer ensuite des données à l’unité centrale de commande (ECU).
Si aucune dérive n’est détectée, le procédé s’arrête à cette deuxième étape (E2) d’analyse, le vitrage contrôlé étant conforme, et le procédé est de nouveau mis en œuvre à partir de la première étape (E1) lors du contrôle suivant.
Si une dérive est détectée lors de la deuxième étape (E2) d’analyse, les actions correctives réalisées automatiquement vont dépendre de l’importance de la correction d’angle à apporter au positionnement des verres 10.
Si la correction du positionnement des verres 10 à effectuer est importante, au-delà d’une certaine valeur, cette correction est alors préférentiellement effectuée directement au niveau du système 170 de positionnement situé avant le four 120 pour modifier l’angle (β0) d’entrée des verres 10 dans un four 120.
Lorsque la correction est réalisée avec le système 170 de positionnement, la position fixe de la butée 20 latérale du dispositif 200 de positionnement est ensuite modifiée transversalement pour les raisons détaillées précédemment. En effet, son fonctionnement est dépendant de la position transversale des verres 10 pour garantir un contact d’une durée déterminée avec la butée 20 (et cela contrairement au recentreur mobile à deux butées frontales selon l’état de la technique).
Par correction importante, on entend ainsi une correction en angle d’une valeur correspondant à une durée de contact avec la butée 20 qui serait en dehors de la plage de valeurs autour de la valeur cible de la durée de contact.
En cas de correction importante, on pourrait aussi réaliser la correction avec le dispositif 200 de positionnement mais on comprendra qu’une modification du système 170 de positionnement serait alors nécessaire du fait de l’interaction existant entre eux. C’est pour cette raison également que lorsque la correction est réalisée au niveau du système 170 de positionnement, des modifications sont également apportées à la position fixe de la butée 20 du dispositif 200 de positionnement.
Généralement, la correction du positionnement des verres 10 pourra être réalisée sur le dispositif 200 de positionnement situé après le four 120. En effet, le procédé selon l’invention permet de détecter automatiquement la présence d’une dérive et ce faisant de réagir rapidement.
Le procédé de pilotage comporte ainsi une troisième étape (E3) d’ajustement consistant à ajuster la position fixe de la butée 20 latérale du dispositif 200 de positionnement pour modifier l’angle (βE) d’entrée des verres 10 dans une machine 140 de bombage et de trempe thermique.
La troisième étape (E3) d’ajustement consiste à commander sélectivement les moyens 40 d’actionnement de la butée 20 pour ajuster la position fixe de la butée 20 latérale selon l’orientation transversale.
Avantageusement, la troisième étape (E3) d’ajustement est pilotée automatiquement par l’unité centrale de commande (ECU) à laquelle lesdits moyens 40 d’actionnement de la butée 20 latérale sont asservis.
Grâce à un telle étape (E3) d’ajustement de la position des verres 10 par l’intermédiaire de la butée 20 du dispositif 200 de positionnement directement en sortie du four 120, les corrections sont effectuées plus rapidement, par comparaison notamment à des corrections qui seraient effectuées uniquement en entrée par le système 170 de positionnement agencé au niveau de la table 130 de chargement.
L’utilisation du dispositif 200 de positionnement permet donc de corriger la position des verres 10 avec une latence moindre, par rapport à une correction mise en œuvre au niveau de la table 130 de chargement cela signifie un nombre N de verre, par exemple 20 à 30 verres selon la longueur du four 120 de l’installation 100, qui ne seront avantageusement pas mis au rebut.
Le procédé de pilotage comporte ensuite une quatrième étape (E4) de vérification consistant, après l’ajustement de la position fixe de la butée 20 latérale, à vérifier que la durée de contact entre les verres 10 suivants et la butée 20 latérale est bien toujours comprise dans une plage de valeurs données autour d’une valeur cible correspondant à une position du verre 10 présentant ledit angle (βE) d’entrée dans la machine 140 de bombage.
En effet, la fonction de la butée 20 du recentreur fixe selon l’invention reste d’assurer le positionnement de chaque verre 10 avec ledit angle (βE) d’entrée dans la machine 140 de bombage, en corrigeant en outre les effets du dévirage.
Avantageusement, la durée de contact est comprise entre 0,1s et 0,5s, par exemple une valeur cible égale à 0,3s.
De préférence, la valeur cible de la durée de contact du bord latéral 14 d’un verre 10 avec la butée 20, correspondant à l’angle (βE) d’entrée du verre 10 voulu dans la machine 140 de bombage, est déterminée par apprentissage pour chaque type de vitrage.
Le procédé de pilotage comporte une cinquième étape (E5) de correction consistant, si la durée de contact est en dehors de la plage de valeurs autour de la valeur cible, à modifier alors sélectivement la position des moyens de guidage 172, 174 et, si nécessaire, celle de la butée 176 d’arrêt frontal du système 170 de positionnement des verres 10.
Tel que décrit précédemment et illustré à la , associé à la table 130 de chargement, le système 170 de positionnement est agencé avant le four 120 de l’installation 100.
Ainsi, l’étape (E5) de correction consiste à modifier en outre la position desdits moyens de guidage 172, 174 qui comportent un guide latéral 172 gauche et un guide latéral 174 droit de la manière suivante :
- si la durée de contact est inférieure à une valeur inférieure limite de la plage, le guide latéral 172 gauche et le guide latéral 174 droit sont écartés transversalement l’un de l’autre afin de tendre vers la valeur cible en augmentant la durée de contact,
- si la durée de contact est supérieure à une valeur supérieure limite de la plage, le guide latéral 172 gauche et le guide latéral 174 droit sont rapprochés transversalement l’un de l’autre afin de tendre vers la valeur cible en diminuant la durée de contact.
La valeur inférieure limite et la valeur supérieure limite de la plage correspondent respectivement à la valeur cible avec une marge égale à plus ou moins 20%, préférentiellement 15%, encore plus préférentiellement 10%.
La cinquième étape (E5) de correction consiste encore à modifier sélectivement la position de la butée 176 d’arrêt frontal en fonction des corrections apportées pour modifier la position desdits moyens de guidage 172, 174 du système 170 de positionnement des verres 10.
La cinquième étape (E5) de correction est réalisée automatiquement par l’unité centrale de commande (ECU) à laquelle les moyens 178, 179 d’actionnement des moyens de guidage 172, 174 et les moyens d’actionnement 179 de la butée 176 d’arrêt frontal sont respectivement asservis.

Claims (30)

  1. Dispositif (200) de positionnement de feuilles de verre, dit le verre (10), destiné à équiper une installation (100) de fabrication de vitrages, notamment pour véhicule automobile, caractérisé en ce que ledit dispositif (200) de positionnement comporte une butée (20) comportant une bague (22) qui est montée libre en rotation autour d’un axe (28) vertical pour pouvoir tourner librement lorsque, occupant une position fixe dans laquelle la butée (20) est agencée latéralement par rapport à un verre (10) transporté par un convoyeur (114) à rouleaux d’une installation (100), le verre (10) coopère par un bord latéral (14) avec ladite bague (22) selon un contact roulant de manière à recentrer ledit verre (10) avec un angle déterminé,tel qu’un angle (βE) d’entrée dans une machine (140) de bombage de l’installation (100).
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif (200) de positionnement comporte des moyens (24) de détection aptes à déterminer une durée de contact entre un verre (10) et la bague (22) tournante de la butée (20) latérale lors d’un recentrage.
  3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens (24) de détection comportent au moins un capteur (26) qui, associé à la butée (20) latérale, est apte à détecter au moins :
    - un instant initial (tC), dit de mise en contact, correspondant à l’instant où le bord latéral (14) d’un verre (10) entre en contact avec la bague (22) tournante de la butée (20), et
    - un instant final (tE), dit d’échappement, correspondant à l’instant où le bord latéral (14) d’un verre (10) cesse d’être en contact avec la bague (22) tournante de la butée (20),
    pour déterminer ladite durée de contact entre un verre (10) et la bague (22) tournante de la butée (20) latérale lors d’un recentrage.
  4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le capteur (26) est un accéléromètre, tel qu’un accéléromètre piézoélectrique, apte à détecter en outre une vibration générée par le bord latéral (14) d’un verre (10) respectivement en entrant en contact avec la bague (22) tournante de la butée (20) et en cessant d’être en contact avec ladite bague (22) de la butée (20).
  5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le capteur (26) est un capteur de pression, tel qu’un capteur de pression d’air, apte à détecter une variation de pression provoquée par le bord latéral (14) d’un verre (10) respectivement en entrant en contact avec la bague (22) tournante de la butée (20) et en cessant d’être en contact avec ladite bague (22) de la butée (20).
  6. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif (200) de positionnement comporte des moyens (40) d’actionnement de la butée (20) aptes à être commandés sélectivement pour modifier la position fixe de la butée (20) selon au moins l’orientation transversale (X) et/ou l’orientation longitudinale (Y).
  7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la butée (20) est montée à une extrémité libre d’un bras (42) dont l’autre extrémité est liée en déplacement auxdits moyens (40) d’actionnement par des moyens de liaison (45, 47).
  8. Dispositif selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que les moyens (40) d’actionnement de la butée (20) sont aptes à être commandés par une unité de commande (ECU) destinée à piloter automatiquement, dans une installation (100) de fabrication de vitrages, le positionnement des feuilles de verre (10).
  9. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que les moyens (40) d’actionnement de la butée (20) comportent au moins un premier servomoteur (44) pour déplacer la butée (20) transversalement selon (X) et un deuxième servomoteur (46) pour déplacer la butée (20) longitudinalement selon (Y).
  10. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que les moyens (40) d’actionnement de la butée (20) comportent au moins un troisième servomoteur (48) pour déplacer la butée (20) de la position fixe vers au moins une position escamotée, dite hors-service.
  11. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la butée (20) comporte circonférentiellement un jeu (32) entre la bague (22) et l’axe (28) qui est configuré pour que la bague (22) tournante soit libre de se déplacer radialement par rapport audit axe (28).
  12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que la bague (22) tournante est apte à se déplacer radialement par rapport à l’axe (28) entre au moins une position passive, occupée en l’absence de contact d’un verre (10) avec la bague (22) de la butée (20) latérale, et une position active, occupée lorsqu’un verre (10) est en contact avec la bague (22) de la butée (20) latérale.
  13. Installation (100) de fabrication de vitrages à partir de feuilles de verre, dit le verre (10), dans laquelle les verres (10) défilent à l’intérieur d’un four (120) sur des rouleaux (112) d’un système (110) de convoyage pour être chauffé au-delà d’une température de ramollissement avant d’entrer dans une machine (140) de bombage et de trempe thermique, caractérisée en ce que ladite installation (100) comporte, agencé entre le four (120) et la machine (140) de bombage, au moins un dispositif (200) de positionnement de verres (10) comportant une butée (20) à bague (22) tournante qui est agencée latéralement par rapport à un convoyeur (114) à rouleaux de manière à recentrer chaque verre (10) convoyé avec un angle correspondant à un angle (βE) d’entrée du verre (10) dans la machine (140) de bombage et de trempe thermique.
  14. Installation selon la revendication 13, caractérisée en ce que la butée (20) occupe une position fixe qui est déterminée pour qu’un verre (10) transporté par ledit convoyeur (114) à rouleaux coopère latéralement avec ladite bague (22) tournante pendant une durée de contact donnée afin de recentrer ledit verre (10) avec un angle correspondant audit angle (βE) d’entrée dans la machine (140) de bombage.
  15. Installation selon la revendication 13 ou 14, caractérisée en ce que l’installation (100) comporte une unité centrale de commande (ECU) qui est apte à piloter automatiquement le positionnement des verres (10) dans l’installation (100).
  16. Installation selon la revendication 15, caractérisée en ce que ladite unité centrale de commande (ECU) est apte à commander des moyens (40) d’actionnement de la butée (20), notamment pour ajuster la position fixe de la butée (20).
  17. Installation selon l’une quelconque des revendications 13 à 16, caractérisée en ce que l’installation (100) comporte un dispositif (180) de contrôle automatique des vitrages fabriqués apte à fournir des mesures relatives à la géométrie du vitrage contrôlé, notamment pour pouvoir établir l’existence ou non d’une dérive dans le procédé de fabrication des vitrages par l’installation.
  18. Installation selon la revendication 17 prise en combinaison avec la revendication 15, caractérisée en ce que le dispositif (180) de contrôle est interfacé avec l’unité centrale de commande (ECU) par au moins un ordinateur (185) comportant une base de données contenant un historique des mesures afin de pouvoir analyser par comparaison les mesures fournies par ledit dispositif (180) de contrôle.
  19. Installation selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l’installation (100) comporte un système (170) de positionnement des verres (10) qui, associé à une table (130) de chargement agencée avant le four (120), comporte une butée (176) d’arrêt frontal et des moyens de guidage comportant au moins un guide latéral (172) gauche et un guide latéral (174) droit qui définissent ensemble une position de référence du verre (10) avec un angle (β0) d’entrée dans le four (120), dans lequel ladite butée (176) d’arrêt frontal est liée à des moyens d’actionnement (179) et lesdits guides latéraux (172) gauche et (174) droit sont liés à des moyens d’actionnement (177, 178) respectivement configurés pour pourvoir en modifier la position selon au moins l’orientation transversale.
  20. Installation selon la revendication 19, caractérisée en ce que les moyens d’actionnement (177, 178) des moyens de guidage (172, 174) et les moyens d’actionnement (179) de la butée (176) d’arrêt frontal du système (170) de positionnement sont des servomoteurs, notamment aptes à être commandés sélectivement par l’unité centrale de commande (ECU).
  21. Procédé pour piloter automatiquement le positionnement de feuilles de verre, dit le verre (10), dans une installation (100) de fabrication de vitrages, notamment pour véhicule automobile, dans laquelle une table (130) de chargement est associée à un système (170) de positionnement pour positionner chaque verre (10) avec un angle (β0) d’entrée dans un four (120) à l’intérieur duquel les verres (10), convoyés sur des rouleaux (112) d’un système (110) de convoyage, sont chauffés au-delà d’une température de ramollissement, et en sortie duquel est agencé un dispositif (200) de positionnement comportant une butée (20) latérale configurée pour recentrer chaque verre (10) transporté par un convoyeur (114) à rouleaux avec un angle (βE) d’entrée dans une machine (140) de bombage et de trempe thermique, ladite installation (100) comportant en outre au moins une unité centrale de commande (ECU) pour mettre en œuvre ledit procédé de pilotage automatique qui comporte au moins :
    - une première étape (E1) de contrôle de la géométrie d’un vitrage fabriqué par ladite installation (100) à partir d’un verre (10) ;
    - une deuxième étape (E2) d’analyse des mesures fournies par la première étape (E1) de contrôle pour établir l’existence ou non d’une dérive au cours de la fabrication ;
    - une troisième étape (E3) d’ajustement consistant, en présence d’une dérive, à commander sélectivement sur le dispositif (200) de positionnement pour corriger ledit angle (βE) d’entrée dans la machine (140) de bombage et de trempe thermique ;
    - une quatrième étape (E4) de vérification consistant à vérifier que la durée de contact entre les verres (10) suivants et la butée (20) latérale est bien comprise dans une plage de valeurs données autour d’une valeur cible correspondant à une position du verre (10) selon ledit angle (βE) d’entrée ;
    - une cinquième étape (E5) de correction consistant, si la durée de contact est en dehors de la plage de valeurs autour de la valeur cible, à modifier l’angle (β0) d’entrée des verres (10) dans le four (120) en commandant ledit système (170) de positionnement.
  22. Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce que la première étape (E1) de contrôle est réalisée sur un dispositif (180) de contrôle tel qu’un gabarit (180) automatique de contrôle ou un système de contrôle optique respectivement aptes à fournir lesdites mesures de la géométrie du vitrage.
  23. Procédé selon l’une des revendications 21 ou 22, caractérisé en ce que la deuxième étape (E2) d’analyse consiste en outre à comparer lesdites mesures fournies par le dispositif (180) de contrôle avec une base de données comportant un historique de mesures afin d’établir l’existence ou non d’une dérive.
  24. Procédé selon l’une quelconque des revendications 21 à 23, caractérisé en ce que la troisième étape (E3) d’ajustement consiste à commander sélectivement des moyens (40) d’actionnement du dispositif (200) de positionnement pour ajuster la position fixe de la butée (20) latérale.
  25. Procédé selon la revendication 24, caractérisé en ce que la troisième étape (E3) d’ajustement est pilotée automatiquement par l’unité centrale de commande (ECU) à laquelle lesdits moyens (40) d’actionnement de la butée (20) latérale sont asservis.
  26. Procédé selon l’une quelconque des revendications 21 à 25, caractérisé en ce que la valeur cible de la durée de contact du bord latéral (14) d’un verre (10) avec la butée (20), correspondant à l’angle (βE) d’entrée du verre (10) voulu dans la machine (140) de bombage, est déterminée par apprentissage.
  27. Procédé selon l’une quelconque des revendications 21 à 26, caractérisé en ce que la cinquième étape (E5) de correction consiste à modifier au moins la position des moyens de guidage (172, 174) du système (170) de positionnement comportant un guide latéral gauche (172) et un guide latéral droit (174) de la manière que :
    - si la durée de contact est inférieure à une valeur inférieure limite de la plage, le guide latéral gauche (172) et le guide latéral droit (174) sont écartés transversalement l’un de l’autre afin de tendre vers la valeur cible en augmentant la durée de contact,
    - si la durée de contact est supérieure à une valeur supérieure limite de la plage, le guide latéral gauche (172) et le guide latéral droit (174) sont rapprochés transversalement l’un de l’autre afin de tendre vers la valeur cible en diminuant la durée de contact.
  28. Procédé selon la revendication 27, caractérisé en ce que lesdites valeur inférieure limite et valeur supérieure limite de la plage correspondent respectivement à la valeur cible avec une marge égale à plus ou moins 20%, préférentiellement 15%, encore plus préférentiellement 10%.
  29. Procédé selon l’une quelconque des revendications 21 à 28, caractérisé en ce que la cinquième étape (E5) de correction consiste à modifier sélectivement la position de la butée (176) d’arrêt frontal en fonction des corrections apportées pour modifier la position desdits moyens de guidage (172, 174) du système (170) de positionnement des verres (10).
  30. Procédé selon l’une quelconque des revendications 21 à 29, caractérisé en ce que la cinquième étape (E5) de correction est réalisée automatiquement par l’unité centrale de commande (ECU) à laquelle des moyens (178, 179) d’actionnement des moyens de guidage (172, 174) et des moyens d’actionnement (179) de la butée (176) d’arrêt frontal sont respectivement asservis.
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