PT104189A - Máquina de corte de chapa dura por jacto de água abrasivo - Google Patents

Abstract

MÁQUINA DE CORTE DE CHAPA DURA POR JACTO DE ÁGUA ABRASIVO COM UMA BASE (1), UMA GRELHA (2), UMA VIGA (4) ONDE SE DESLOCA UM CARRO (5) COM A CABEÇA DE CORTE (6), DISPONDO DE UMA MÁQUINA VÍDEO DIGITAL (8), MONTADA NUM SUPORTE INDEPENDENTE (7), QUE CAPTA A IMAGEM DA CHAPA A CORTAR E TRATA-A ELIMINANDO AS DISTORÇÕES ATRAVÉS DA IMAGEM DE UMA CHAPA MATRIZ E DIGITALIZA O CONTORNO, DEFEITOS, VEIOS E TONALIDADES DA CHAPA A PROCESSAR. O CONTROLO AUTOMÁTICO DA CABEÇA DE CORTE É PROGRAMADO A PARTIR DA OPTIMIZAÇÃO, POR TRATAMENTO INFORMÁTICO DOS DADOS DIGITALIZADOS, REFERENTES À CHAPA E À GEOMETRIA DAS PEÇAS A CORTAR. A MÁQUINA PREVÊ AINDA A UTILIZAÇÃO DE UMA SEGUNDA CABEÇA DE CORTE.

Description

DESCRIÇÃO EPÍGRAFE: "MÁQUINA DE CORTE DE CHAPA DURA POR JACTO DE ÁGUA ABRASIVO" A presente invenção refere-se a uma máquina de corte de chapa dura de pedra, cerâmica, vidro ou metal, por jacto de água com abrasivo. São conhecidas no meio técnico máquinas de corte de chapas duras utilizando jacto de água com abrasivo sendo a cabeça de corte por jacto de água comandada automaticamente. Estas máquinas dispõem normalmente de uma base que contém o tanque de água e em cuja face superior está disposta a grelha onde será posicionada a chapa a cortar. A cabeça de corte é montada num carro móvel sobre uma viga sendo, por sua vez, esta viga móvel pelo deslizamento das suas extremidades ao longo de dois dos lados opostos da base da máquina. Em alguns casos estas máquinas permitem ainda o deslocamento da cabeça de jacto na direcção perpendicular à chapa. 0 controle do movimento da cabeça de jacto é programado a partir das geometrias das diversas peças a cortar tendo em 1 conta: a geometria, normalmente irregular, do contorno da chapa; os defeitos eventualmente existentes na chapa e uma optimização estimada de implantação das peças. Toda esta preparação é realizada antecipadamente de forma "manual" resultando em dados de base introduzidos no controlador que permitirão proceder ao corte.

Os inconvenientes da utilização de uma metodologia "manual" na optimização da implantação das peças a cortar estão essencialmente relacionados com os tempos necessários à sua implementação que aumenta quando a geometria das peças a cortar é muito variada e consequentemente as combinações possíveis de implantação das diversas peças.

Outro dos problemas que se põe neste tipo de máquinas é o seu rendimento. 0 rendimento destas máquinas está associado ao tempo necessário para cortar a espessura da chapa por uma cabeça de corte. A presente invenção pretende resolver os inconvenientes decorrentes da metodologia "manual" na optimização da implantação das peças com a utilização de um processo de digitalização do contorno e defeitos da chapa e, uma optimização por tratamento informático dos dados referentes à chapa e à geometria das peças a cortar. 2 A digitalização dos contornos e defeitos da chapa é realizada por tratamento da imagem obtida por uma ou mais máquinas video digitais. A imagem obtida é tratada, por um processo adiante descrito, de forma a serem corrigidas as distorções. A partir desta imagem e tendo em conta o contraste existente entre a chapa e a bancada é digitalizado o contorno por um conjunto de pontos coordenados com determinado afastamento. Quando o contraste não é suficiente é armazenada a fotografia e as operações subsequentes de optimização das peças é realizada por sobreposição da geometria das peças sobre a fotografia. Os defeitos quando têm contraste suficiente são digitalizados igualmente por figuras geométricas limitadas por um contorno identificado por um conjunto de pontos coordenados. Após a criação dessa linha de contorno de defeito, o operador pode hierarquizar esse mesmo defeito, classificando-o numa escala pré-estabelecida.

Quando o contraste não é suficiente para detectar automaticamente um defeito este pode ser identificado e digitalizado ponto a ponto sobre a fotografia reproduzida no ecrã com auxilio do cursor. As tonalidades e veios podem igualmente ser caracterizados sobre a fotografia reproduzida no ecrã pelos meios já descritos anteriormente. 3

Quanto à melhoria do rendimento das máquinas ela é obtida pela utilização de mais uma cabeça de corte. 0 invento vai ser descrito com auxilio às duas figuras juntas que, de forma não limitativa, representam: • Figura 1 - Perspectiva em forma esquemática da máquina de corte de chapa conforme a invenção; • Figura 2 - Planta em forma esquemática da máquina de corte de chapa conforme a invenção, e • Figura 3 - Desenho esquemático da chapa matriz. A máquina é composta por uma base (1), que realiza o tanque de água e sobre o qual se dispõe a grelha (2), amovível. Sobre esta grelha será colocada a chapa a cortar. Ao longo dos dois lados opostos (3) da base desloca-se a viga (4) . Nesta viga está montado um carro (5) que se move ao longo dela e no qual está montada a cabeça de corte por jacto de água (6). Suspensa a determinada altura da grelha e através de suporte independente (7) está disposta uma máquina vídeo digital ligada a um computador não representado na figura. 4

Através da máquina vídeo digital (8) é obtida uma imagem da chapa que é armazenada no computador. A imagem obtida tem, normalmente, distorções provocadas pelas aberrações cromáticas. 0 grau de distorção depende da qualidade da lente e da distância focal utilizada. As aberrações provocam ainda desvios que se manifestam como coroas coloridas nas arestas das imagens. 0 software utilizado permite corrigir as disfunções acima referidas da seguinte forma: • Previamente à "leitura" das chapas e para calibrar a máquina distância focal e iluminação é colocada uma chapa matriz (9) sobre a grelha (2) . Esta chapa matriz tem geometria conhecida e é composta por furos ou pontos (10) de uma cor diferente, com o mesmo diâmetro, alinhados e separados uns dos outros da mesma distância; • A esta chapa matriz cobrindo toda a zona de trabalho, é tirada uma foto que é tratada por software comparando a imagem com a geometria conhecida e construindo uma matriz de calibração dos erros acima mencionados. A geometria do contorno da imagem da chapa a processar, obtida 5 por digitalização, é corrigida de acordo com a correlação entre a imagem da chapa matriz e a geometria conhecida dessa chapa matriz. Em cada ponto da superfície do plano da grelha a correcção é a diferença entre as coordenadas desse ponto, na imagem da chapa de matriz, e as coordenadas conhecidas da geometria da chapa matriz. A correcção a aplicar a um ponto da imagem do contorno da chapa a processar, com as mesmas coordenadas de um ponto da imagem da chapa matriz, é o valor que nesse ponto tem a matriz de calibração.

Obtém-se desta forma a digitalização do contorno da chapa a processar. Os defeitos da chapa se têm contraste suficiente são digitalizados por processo semelhante. Os defeitos que não têm contraste suficiente para ser detectados automaticamente serão digitalizados a partir da imagem da chapa a processar no ecrã do computador com auxílio do cursor e de software conhecido da técnica. O operador pode ainda classificar os defeitos de acordo com uma escala pré-estabelecida.

Os veios podem igualmente ser digitalizados a partir da imagem da chapa a processar reproduzida no ecrã do computador por processo anteriormente descrito. Também é possível introduzir dados referentes às tonalidades e textura da chapa.

Digitalizadas as características da chapa procede-se à 6 optimização da disposição das peças a cortar utilizando software conhecido adequado. A presente invenção pretende melhorar o rendimento da máquina prevendo a possibilidade de instalar dois carros de corte sobre a mesma ponte ou instalando duas cabeças de corte no mesmo carro. No caso de se utilizar a máquina para o corte de peças iguais dispostas umas ao lado das outras é possível dispor de dois carros cada um com uma cabeça de corte que, utilizando as mesmas instruções com referências com origens transaccionadas, executarão ao mesmo tempo o corte de duas peças iguais. No caso de se pretender aumentar a velocidade de corte é possível dispor duas cabeças de corte no mesmo carro fazendo com que o trabalho de corte da primeira cabeça seja completado pela que se lhe segue.

Lisboa, 25 de Setembro de 2008 7

Claims (2)

1. REIVINDICAÇÕES lâ - Máquina de corte de chapa dura, de pedra, cerâmica, vidro ou metal por jacto abrasivo constituída por uma base (1) que realiza um tanque de água, uma grelha (2) onde será posicionada a chapa a processar, uma viga (4), móvel ao longo dos bordos opostos do tanque (3), um carro (5) móvel ao longo da viga e uma cabeça de corte (6) por jacto de água, localizada no carro e com possibilidade de movimento vertical, sendo os movimentos da viga carro e cabeça de corte controlados numericamente por eixos interpolados caracterizada por se dispor, suspensa a determinada altura da grelha (2) em suporte independente (7), uma máquina vídeo digital (8) que capta a imagem da chapa a processar, ligada a um computador, por se identificarem as linhas que definem o contorno da chapa ou o contorno de zonas de defeito da chapa através do contraste entre, respectivamente, a chapa e o tanque ou entre zonas com defeito e o restante da chapa e por as distorções da imagem do contorno serem corrigidas por uma matriz de calibração obtida por comparação entre uma chapa matriz e a sua imagem.
2. 2^- Máquina de acordo com a reivindicação n° 1, caracterizada por a parte do contorno da chapa ou dos contornos dos defeitos 1 não identificada pelo contraste e a identificação dos veios ser digitalizada ponto a ponto sobre a fotografia reproduzida no ecrã do computador com auxilio do cursor. 3a - Máquina de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizada por os tipos de defeitos e as tonalidades da chapa serem classificados de acordo com escalas pré-estabelecidas e de esta informação ser associada aos ficheiros de digitalização formados de acordo com as reivindicações anteriores. 4 a - Máquina de acordo com as reivindicações anteriores, caracterizada por com os elementos digitalizados da chapa a processar e com a geometria das peças a cortar se optimizar a disposição das peças na chapa e se gerar as ordens de controlo da máquina. 5a - Máquina de acordo com as reivindicações 1 a 4, caracterizada por se dispor de um segundo carro independente sobre a viga (4) transportando uma segunda cabeça de corte. 6a - Máquina de acordo com as reivindicações 1 a 4, caracterizada por se dispor de uma segunda cabeça de corte por jacto de água no mesmo carro. Lisboa, 25 de Setembro de 2008 2