PT104195A - Máquina de corte de chapas de pedra por disco com pastilhas de diamante - Google Patents

Abstract

MÁQUINA DE CORTE DE CHAPAS DE PEDRA POR DISCO COM PASTILHAS DE DIAMANTE, COM: UMA MESA DE ROLOS MOTORIZADOS (1), ONDE AS CARACTERÍSTICAS (CONTORNO, DEFEITOS E VEIOS) DA CHAPA SÃO DIGITALIZADAS COM AUXÍLIO DE UMA CÂMARA (2) E DE UM COMPUTADOR (3); NO COMPUTADOR POR SOFTWARE ADEQUADO É OPTIMIZADA A DISTRIBUIÇÃO DAS PEÇAS A CORTAR; UM TAPETE (4), QUE TRANSPORTA A CHAPA AO LONGO DO SEU PROCESSAMENTO; UM SISTEMA DE DESLOCAMENTO (5) DA CABEÇA DE CORTE (6) COM O DISCO; SENSORES POSICIONADOS NA CABEÇA DE CORTE QUE MEDEM A ESPESSURA DA CHAPA; UM SISTEMA DE AFASTAMENTO (10) DAS PARTES DA CHAPA SEPARADAS APÓS O PRIMEIRO CONJUNTO DE CORTES; UM SISTEMA DE LAVAGEM DAS PEÇAS CORTADAS (11); UMA ZONA DE DESCARGA E ETIQUETAGEM DAS PEÇAS (12) E UM SISTEMA DE DESTROÇAMENTO E TRANSPORTE A DEPÓSITO DOS DESPERDÍCIOS DAS CHAPAS.

Description

DESCRIÇÃO "MÁQUINA DE CORTE DE CHAPAS DE PEDRA POR DISCO COM PASTILHAS DE DIAMANTE" A presente invenção refere-se a uma máquina de corte de chapas de pedra, por disco com pastilhas de diamante. São conhecidas no meio técnico máquinas de corte de chapas de pedra utilizando disco com pastilhas de diamante sendo a cabeça de corte comandada automaticamente. Algumas destas máquinas dispõem de uma mesa de rolos onde, por sistemas semiautomáticos ou manuais é optimizada a distribuição das peças, a cortar na chapa. Deslocada a chapa para a zona de corte procede-se ao corte das peças por disco. Terminado o corte, a chapa cortada, é encaminha para a zona de descarga. Em alguns casos estas máquinas permitem ainda o deslocamento da cabeça na direcção perpendicular à chapa e a rotação em torno do eixo vertical e de um dos eixos horizontais. O controlo do movimento da cabeça é programado a partir das geometrias das diversas peças a cortar tendo em conta: a geometria, normalmente irregular, do contorno da chapa; os defeitos eventualmente existentes na chapa e a espessura da chapa. A optimização da disposição das peças é realizada por métodos mais ou menos automatizados e considerando um afastamento entre peças que garanta que o corte de uma peça não introduza defeito na ou nas peças adjacentes.

Os inconvenientes da utilização de uma metodologia semi-manual na optimização da implantação das peças a cortar e na obtenção dos dados de controlo da cabeça de corte, estão essencialmente relacionados com os tempos necessários à sua implementação.

Por outro lado, o afastamento necessário entre peças para que o corte de uma peça não introduza defeitos nas peças adjacentes, ocasiona desperdícios e pode inviabilizar a conveniente concordância dos veios das peças adjacentes. 0 corte das peças origina pó e desperdícios que são usualmente removidos por sistemas mais ou menos automatizados não integrados na máquina com inconveniente de não ficar garantida uma produção "em série" com garantia de melhor rendimento.

As peças cortadas devem, como garantia de qualidade, ser identificadas de acordo com os desenhos de preparação. Tal identificação é correntemente efectuada num procedimento não automático nem integrado na máquina com 0 inconveniente de 2 poder mais facilmente introduzir erros

Por fim a descarga das peças é realizada normalmente por um processo manual que acarreta maior risco de danos para as peças A presente invenção pretende superar todos os inconvenientes anteriormente referidos integrando numa máquina todos os sistemas e dispositivos que permitem: o deslocamento automático da chapa ao longo da máquina; a digitalização do contorno, dos defeitos, veios e tonalidades da chapa; a medição das espessuras da chapa; o corte das peças por um disco disposto numa cabeça controlada por um computador onde foram armazenados e tratados os dados das chapas e das peças a cortar; após o primeiro conjunto de cortes, afastar as peças de forma a garantir que o segundo conjunto de cortes seja realizado sem desperdícios e sem introduzir defeitos nas peças adjacentes; o deslocamento do disco segundo os três eixos ortogonais, a rotação em torno do eixo vertical e a rotação em torno de um dos eixos horizontais, comandada pelo computador; a lavagem, etiquetagem e descarga das peças, após o corte e o destroçamento dos desperdícios. O deslocamento automático da chapa ao longo da máquina é na primeira zona, digitalização da chapa, realizado por rolos 3 motorizados e nas restantes zonas por um tapete rolante. A digitalização dos contornos e defeitos da chapa é realizada por tratamento da imagem obtida por uma máquina vídeo digital. 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 o fundo é digitalizado o contorno por um conjunto de pontos coordenados com determinado afastamento. Quando o contraste não é suficiente é armazenada a imagem e as operações subsequentes de optimização das peças é realizada por sobreposição da geometria das peças sobre a imagem. 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 imagem reproduzida no ecrã com auxílio do cursor. As tonalidades e veios podem igualmente ser caracterizados sobre a imagem reproduzida no ecrã pelos meios já descritos anteriormente. 4 A medição da espessura da chapa é realizada em vários pontos por sensores mecânicos ou ópticos que determinam a cota da superfície da chapa. Estes sensores estão colocados na cabeça de corte, sendo a medição prévia ao corte, transmitida ao computador e influenciando o controlo do disco. 0 afastamento entre peças é realizado por um conjunto de ventosas dispostas sobre uma viga rolante sendo este dispositivo comandado automaticamente. A lavagem das peças é realizada na passagem da zona de corte para a zona de descarga através de escovas rotativas, raspador plástico e ventilador de secagem.

Um sistema de impressão de etiquetas apresenta num ecrã a chapa e as peças devidamente localizadas. Através de um toque no ecrã sobre a imagem de cada peça é emitida a etiqueta a colocar em cada peça. Em alternativa a informação relativa a cada peça pode ser gravada num chip electrónico que pode ser embutido ou colado em cada peça A recolha das peças na zona de descarga pode ser efectuada automaticamente por um robot, usando um sistema de ventosas.

Após a recolha das peças o tapete rolante transporta os 5 desperdícios para dentro de um sistema de destroçamento. 0 invento vai ser descrito com auxilio às sete 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; • Figura 3 - Perspectiva esquemática da cabeça de corte; • Figura 4 - Perspectiva da zona de corte com uma chapa com o primeiro conjunto de cortes realizado; • Figura 5 - Perspectiva da zona de corte com as várias partes da chapa afastadas ao longo do primeiro conjunto de cortes; • Figura 6 - Perspectiva da zona de corte com a totalidade dos cortes realizados; e • Figura 7 - Perspectiva do sistema de lavagem. 6 A máquina é composta por: uma mesa de rolos motorizados (1), onde é captada por uma câmara (2) a imagem da chapa; um computador (3), onde são corrigidas as distorções da imagem, digitalizadas as caracteristicas (contorno, defeitos e veios) e, por software adequado, é optimizada a distribuição das chapas a cortar; um tapete (4), que transporta a chapa ao longo do seu processamento; um sistema de deslocamento (5) da cabeça de corte (6) com o disco; um sistema de afastamento (10) das partes da chapa separadas após o primeiro conjunto de cortes; um sistema de lavagem das chapas (11); uma zona de descarga e etiquetagem das chapas (12) e um sistema de destroçamento e transporte a depósito dos desperdícios das chapas.

Através da máquina vídeo digital (2) é obtida uma imagem da chapa que é armazenada no computador. As distorções da imagem assim obtida são corrigidas pelo sistema descrito na Patente Portuguesa N° 104.188 da Requerente. O contorno da chapa, os defeitos, veios e tonalidades são obtidos com base na imagem de acordo com o referido na referida patente. As caracteristicas da chapa são armazenadas no computador (3) . Através de software adequado é optimizada a distribuição das peças na chapa e gerados os dados de controlo do sistema de deslocamento (5), da cabeça de corte (6) e do sistema de afastamento (10). 7

Depois de obtida a imagem da chapa os rolos motorizados deslocam a chapa para cima do tapete rolante (4) localizando a chapa no centro da zona de corte (9). A viga (7), sobre a qual se desloca a cabeça de corte, desloca-se apoiada nas suas extremidades nos caminhos de rolamento (8) . Os sensores mecânicos ou ópticos existentes na cabeça de corte medem a distância à superfície da chapa e determinam a sua espessura em vários pontos desta sendo esta informação fornecida ao computador (3) e sendo este mais um elemento necessário para a geração dos dados de controlo do sistema de corte e afastamento.

Procede-se de seguida, através da cabeça de corte com os cinco movimentos representados pelas setas a tracejado na Figura 3, à realização do primeiro conjunto de cortes, Figura 4. Através do sistema de afastamento (10), realizado por uma ou várias vigas dispondo de ventosas que se deslocam apoiadas em dois lados opostos da zona de corte e que podem ser colocadas na direcção transversal, Figura 1, ou longitudinal, Figuras 4, 5 e 6, afastam-se as diversas partes da chapa conforme ilustrado na Figura 5. Realizam-se então os cortes finais conforme a Figura 6. Para proceder ao afastamento a viga desloca-se para a zona central da parte da chapa a mover, as ventosas descem e aderem a essa parte da chapa, depois as ventosas sobem e a viga desloca-se cerca de 40 a 200 mm, por fim as ventosas descem e a sucção é desactivada por forma às chapas serem soltas. O tapete (4) desloca a chapa já cortada através do sistema de lavagem (11) . Aí os rolos de escovas (15) e o raspador de plástico (16) removem a sujidade sendo as peças sujeitas logo de seguida a uma secagem por ar, à temperatura ambiente ou aquecido, insuflado por um ventilador e conduta de ar em forma de lábio (17)

Na zona de descarga (12) procede-se à etiquetagem das peças com as etiquetas impressas através de um sistema de impressão (13). A imagem da chapa aparece no ecrã com cada peça localizada na sua posição relativa. Tocando no ecrã, na imagem de cada peça, é emitida a respectiva etiqueta que é colada à peça. Em alternativa a informação relativa a cada peça pode ser gravada num chip electrónico e embutido ou colado sobre ela. A descarga pode esta ser realizada por um robot, não representado, constituído por um sistema de ventosas.

No final o tapete move os desperdícios para a boca de entrada num sistema de destroçamento (14) que os transforma em pedaços de dimensão mais uniforme e mais reduzida.

Lisboa, 29 de Setembro de 2008 9

Claims (3)

1. REIVINDICAÇÕES lâ - Máquina de corte de chapas de pedra por disco com pastilhas de diamante, constituída por uma primeira zona (1) realizada por uma mesa de rolos motorizados, onde as características da chapa são digitalizadas; uma segunda (9) onde se efectua o corte da chapa e uma terceira zona (12) onde se procede à descarga das peças cortadas caracterizada por se dispor, suspensa sobre a mesa de rolos (1) uma máquina vídeo digital (2) que capta a imagem da chapa a processar, ligada a um computador, por se identificarem automaticamente 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 fundo da imagem ou entre zonas com defeito e o restante da chapa, por os veios e tonalidades serem identificados e classificados de acordo com escala pré estabelecida sobre a imagem digital da chapa com ajuda de um cursor, por através de um software adequado se optimizar a distribuição das peças a cortar sobre a chapa, por o sistema de deslocamento (5) da cabeça de corte (6) com o disco controlado automaticamente pelo computador (3) permitir movimentar o disco nas três direcções ortogonais e em torno do eixo vertical e de um dos eixos horizontais, por se dispor de um sistema de afastamento (10) das partes da chapa dividida após um primeiro conjunto de cortes, por entre a zona de corte (9) e a zona de descarga (12) se dispor de um sistema de lavagem das peças (11), por na zona de descarga (12) se dispor de um computador e impressora de etiquetas (13) e por no fim do percurso do tapete rolante (4) se dispor de um sistema de destroçamento dos desperdícios (14).
2. 2 a- Máquina de acordo com a reivindicação n° 1, caracterizada por a parte do contorno da chapa ou dos contornos dos defeitos não identificada pelo contraste e a identificação dos veios ser digitalizada ponto a ponto sobre a imagem reproduzida no ecrã do computador com auxílio do cursor. 3a - Máquina de acordo com a reivindicação n° 2, caracterizada por a cabeça de corte dispor de sensores mecânicos ou ópticos que permitem determinar a espessura da chapa sendo esta informação utilizada na geração dos dados de controlo da cabeça de corte. 4a - Máquina de acordo com a reivindicação n° 3, caracterizada por o sistema de afastamento (10) ser realizado por uma viga dispondo de ventosas que se move apoiada em dois lados opostos da zona de corte podendo ser disposta no sentido transversal, Figura 1, ou longitudinal, Figuras 4,5 e 6. 2 5a - Máquina de acordo com a reivindicação n° 4, caracterizada por o sistema de lavagem das peças (11) ser constituído por rolos de escovas (15), um raspador plástico (16) e um ventilador e conduta de ar em forma de lábio (17) que insufla ar quente ou à temperatura ambiente para secagem das peças. 6a - Máquina de acordo com a reivindicação n° 5, caracterizada por na zona de descarga (12) se dispor de um sistema de impressão de etiquetas (13) constituído por um ecrã onde aparece a imagem da chapa e das peças cortadas na sua posição relativa e por uma impressora que emite a etiqueta a colar na peça na sequência da ordem dada por um toque no ecrã na zona da peça. 7a - Máquina de acordo com a reivindicação n° 5, caracterizada por na zona de descarga (12) se dispor de um sistema de gravação de chip electrónicos constituído por um ecrã onde aparece a imagem da chapa e das peças cortadas na sua posição relativa e por um gravador que emite o chip a embutir ou colar na peça na sequência da ordem dada por um toque no ecrã na zona da peça. 8a - Máquina de acordo com as reivindicações 6 ou 7, caracterizada por a descarga ser realizada por um robot constituído por um sistema de ventosas.
3. 3 Lisboa, 29 de Setembro de 2008 4