WO2022189747A1 - 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

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 Download PDF

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WO2022189747A1
WO2022189747A1 PCT/FR2022/050408 FR2022050408W WO2022189747A1 WO 2022189747 A1 WO2022189747 A1 WO 2022189747A1 FR 2022050408 W FR2022050408 W FR 2022050408W WO 2022189747 A1 WO2022189747 A1 WO 2022189747A1
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glass
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installation
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PCT/FR2022/050408
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English (en)
Inventor
Thibault RAPENNE
Philippe Frebourg
Original Assignee
Saint-Gobain Glass France
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B23/00—Re-forming shaped glass
    • C03B23/02—Re-forming glass sheets
    • C03B23/023—Re-forming glass sheets by bending
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2225/00—Transporting hot glass sheets during their manufacture
    • C03B2225/02—Means for positioning, aligning or orientating the sheets during their travel, e.g. stops
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B35/00—Transporting of glass products during their manufacture, e.g. hot glass lenses, prisms
    • C03B35/14—Transporting hot glass sheets or ribbons, e.g. by heat-resistant conveyor belts or bands
    • C03B35/16—Transporting hot glass sheets or ribbons, e.g. by heat-resistant conveyor belts or bands by roller conveyors

Definitions

  • DESCRIPTION TITLE Device for positioning sheets of glass, installation for manufacturing glazing comprising such a device and method for automatically controlling the positioning of sheets of glass in such an installation
  • the invention concerns a device for positioning sheets of glass, called glass, intended to equip an installation for manufacturing glazing, in particular for a motor vehicle, and an installation for manufacturing glazing comprising such a positioning device as well as a method to automatically control the positioning of the sheets of glass in such an installation.
  • STATE OF THE ART Different methods of manufacturing glazing for a motor vehicle are known from the state of the art. The choice of the method of manufacturing the glazing is in particular determined according to the glazing, for example a windshield, a roof, a rear window or even a side window.
  • the characteristics of the glazing determine the choice of bending tools which are implemented during the manufacturing process to shape the glass, in particular to obtain the desired curvature or curvatures.
  • the bending of the glass is carried out in particular in our facilities according to a manufacturing process usually called “BT”, which is the acronym of “Bombage Transverse”.
  • BT manufacturing process usually called “Bombage Transverse”.
  • This manufacturing method is thus more particularly implemented for the manufacture of motor vehicle side windows.
  • the side windows are thus manufactured according to this “sheet to sheet” process, that is to say that the glasses are curved one after the other and not simultaneously in the superimposed state.
  • f igure 1 an embodiment of an installation 100 for manufacturing glazings in which such a “BT” manufacturing process is implemented in order to illustrate the state of the art.
  • the installation 100 further comprises a conveyor system 110 to ensure continuous movement of the glass sheets 10 through a furnace 120 in which said glass sheets 10 are heated beyond the softening temperature (i.e. generally approximately 650 °C, depending on the composition of the glass).
  • a conveyor system 110 to ensure continuous movement of the glass sheets 10 through a furnace 120 in which said glass sheets 10 are heated beyond the softening temperature (i.e. generally approximately 650 °C, depending on the composition of the glass).
  • the system 110 for flat conveying of the glass sheets 10 comprises at least one bed of cylindrical rollers 112 which, arranged inside the furnace 120, together determine a horizontal transport plane for the glass sheets 10.
  • Such a furnace 120 has for example a length between 18 m and 30 m, this is the reason why the furnace 120 has not been shown to scale in Figure 1.
  • part of the enclosure of the oven 120 has also been torn out at the entrance and at the exit in order to make visible the sheets of glass 10 conveyed inside the oven 120 by the rollers 1 12 of the conveying system 110 along the longitudinal orientation Y of the trihedron (X, Y, Z).
  • a line consisting of a number N of glass sheets 10 is thus conveyed continuously by the bed of rollers 112 inside the furnace 120, the number N of glasses conveyed between the entry and exit of the furnace 120 varying in particular according to its length and the distance between two consecutive sheets of glass 10.
  • the glass sheets 10 are for example introduced into the installation 100 via a loading table 130 arranged upstream of an inlet of the furnace 120 then, after having passed through the furnace 120, are introduced into a machine 140 bending and thermal quenching.
  • the bending and thermal toughening machine 140 will be referred to in the description below to simplify the "bending machine 140", however this should in no way be interpreted as meaning in particular the absence of thermal toughening of the glass sheet 10. .
  • the glass sheets 10 coming from the furnace 120 are then shaped by a bending tool 142 comprising upper rollers 144 associated with rollers lower rollers 146 which have complementary shapes and between which the glass sheet 10 is pinched (the spacing between said upper and lower rollers corresponding to the thickness of the glass sheet to be shaped).
  • the bending tool 142 of the bending machine 140 as a whole has a curved profile in the direction in which the glass travels and a concavity facing upwards, in other words a generally ascending shape of ramp.
  • thermal tempering of the glass is advantageously carried out using thermal tempering means 148, which is why said machine 140 is designated here as a bending machine. and heat quenching.
  • the thermal quenching is carried out by air blowing means 148, such as quenching boxes comprising for example a set of nozzles, respectively upper nozzles 147 and lower nozzles 149, arranged on either side of the upper rollers 144 and lower rollers 146.
  • air blowing means 148 such as quenching boxes comprising for example a set of nozzles, respectively upper nozzles 147 and lower nozzles 149, arranged on either side of the upper rollers 144 and lower rollers 146.
  • the upper nozzles 147 or the lower nozzles 149 comprise air outlet orifices which are for example configured to be housed between the upper rollers 144 or the lower rollers 146 of the bending tool 142, so as to blow between two rollers consecutive a large quantity of air at room temperature on the upper and lower main faces of each sheet of glass 10 during bending in order to create stresses therein.
  • FIG. 2 schematically represents a motor vehicle side window which, obtained according to this “BT” process from an initially flat sheet of glass 10, has such a simply toric shape characterized by a primary radius R1 and by a secondary radius R2 , the circular arcs of radius R1 and R2 being contained in mutually perpendicular planes.
  • the side window 10 has a front edge 12 and a rear edge 13, opposite in the longitudinal orientation Y of the trihedron (X, Y, Z), a left side edge 14 and a right side edge 15, opposite in the transverse direction X of said trihedron as well as a lower (or inner) face 16 and an upper (or outer) face 18 .
  • the primary radius R1 represented in FIG. 1 corresponds to the curved profile of the bending machine 140, to an average radius of the bending tool 142 formed by the upper rollers 144 and the lower rollers 146.
  • the primary radius R1 cannot therefore be modified, between 1 m and infinity (in theory: case of a flat profile), more generally between 1 m and 5 m, the primary radius R1 is therefore determined by construction for each bending and tempering machine 140 thermal.
  • the secondary radius R2 is by comparison capable of being modified on the same machine 140 for bending and thermal quenching, said secondary radius R2 being determined by the tooling 142 for bending, by the characteristics of the upper rolls 144 and the lower rolls 146 complementary products, of which two types can be distinguished.
  • said rollers 144 and 146 have generatrices in the shape of an arc of a circle, the bed of lower rollers 146 being composed of "diabolo" rollers whose surface of revolution has a horse saddle shape, while the bed of upper rollers 144 is composed of "barrel” rollers whose surface of revolution is convex.
  • the “diabolo/barrel” rollers associated in pairs have generatrices which are parallel and spaced apart from the thickness of the glass to be shaped.
  • Figure 2 of document FR2204992 illustrates an example of such a pair of “diabolo/barrel” rollers according to this first type.
  • rollers 144 and 146 are cylindrical rollers which are held in uniform bending over their entire length by means of mechanical devices located at their ends.
  • the associated upper and lower rolls of a pair have parallel generatrices, spaced apart by the thickness of the glass to be shaped.
  • Figure 3 of document FR2204992 illustrates an example of a cylindrical roller according to this second type.
  • the secondary radius R2 is for example between 9 m and infinity for “diabolo/barrel” rollers of the first type and between 13 m and infinity for cylindrical rollers of the second type, i.e. a secondary radius R2 more generally between 10 m and 25 m.
  • the "BT” manufacturing process only makes it possible to produce glazing having a toric shape, and this from a flat sheet of glass 10 (having been previously cut to the desired shape) heated in the oven 120 to its softening temperature then bent between two beds of complementary rolls of a tool 142, while simultaneously undergoing thermal quenching.
  • the bent and tempered glass obtained generally has a temperature of approximately 450° C.
  • the glass 10 then still preferentially undergoes controlled cooling in a cooling tunnel 150 and this until it reaches a temperature below 100° C., preferably close to room temperature.
  • the geometric conformity of the glazing for example here a side window according to figure 2, can be measured off-line using a control template.
  • a control is for example carried out by feelers on the entire contour and the surface of the glazing, according to determined control points, for example fifteen points distributed on the contour. and four points on the surface.
  • the glazing is positioned on the template in a reference position by means of mechanical stops generally comprising, on the one hand, lateral stops and, on the other hand, stops bearing on the interior surface of the glazing.
  • an analysis is then carried out with a view to a intervention of at least one operator on the installation 100 to correct manufacturing parameters.
  • the manufacturing parameters likely to be corrected are, for example, the heating temperature of the glass in the furnace 120 or the pressure in the upper and lower quenching boxes or even (and above all) the entry angle of the glass into the machine 140 of curvature.
  • the entry angle of the glass into the bending machine 140 is an essential parameter for obtaining conformal glazing, that is to say having in particular the desired geometry further characterized by the primary radius R1 and the secondary radius R2.
  • corrections are for example made manually by the operators at the level of the loading table 130 to modify the transverse position of the glass sheet 10 and/or its angle of entry into the furnace 120, which angle then determines the angle entry into the bending machine 140 and therefore ultimately the toric shape of the glazing.
  • one of the sensitive points of the "BT” manufacturing process is a phenomenon of drift which, also called “deviation”, corresponds to a drift of the glass occurring during its transport in the furnace 120 by the system 1 10 of conveyor and which precisely then affects the entry angle of the lens 10 into the bending machine 140.
  • the deflecting of the glass occurs in particular because of the geometric imperfections presented by the rollers 112 of the conveying system 110 to which are also added the influence of thermal inhomogeneities during the heating of the glass in the furnace 120.
  • FIG. 3 more particularly illustrates, in dotted lines, a glass 10 in the reference position corresponding to that initially occupied at the entrance to the oven 120 and, in continuous lines, this glass in the actual (random) position that it is likely to occupy at the exit of the oven 120.
  • the glass 10 Since the center of mass of the glass is denoted G, it can be seen that the glass 10 has undergone a rotation of angle a around said center of mass G and a translation of a vector (DC T , DU T ).
  • a point M k (for example here positioned on the longitudinal axis of the glass at the entrance to the oven) initially having as coordinates (X k , Y k ) will be found therefore at the exit of the furnace, due to the deflection, at the position having as coordinates (X k ⁇ , Y k ).
  • the bending machine 140 produces glazing having a toric shape determined in particular by the tool 142 formed by the upper 144 and lower 146 rollers.
  • the final geometry of the glazing produced from a glass 10 depends neither on its transverse positioning at the entrance to the bending machine 140 because the secondary radius R2 determined by the rollers 144, 146 is constant, nor on its longitudinal position because the bending machine 140 is of axisymmetric geometry along a transverse axis and the shaping of the glasses 10 is done in parade. Consequently, the geometry of the glazing obtained and thereby its compliance with the desired nominal shape depends mainly on the entry angle, generally denoted (be), with which a glass 10 enters the bending machine 140 . This is the reason why the angle (be) of entry of the glass 10 into the machine 140 is one of the essential parameters of the “BT” type glazing manufacturing process.
  • Positioning devices have therefore been developed in an attempt to correct the effects of deflection and in particular to guarantee the angle (be) of entry of the glass into the machine 140 for bending and thermal toughening of an installation 100 according to FIG. 1 implementing the so-called “BT” manufacturing process.
  • the document FR2244777 describes a device and a method for positioning a sheet of glass moving on a conveyor consisting of interposing on the path of the sheet of glass a stopper against which one end of the front edge of the sheet of glass strikes and which is maintained in contact with the glass for a sufficient time for the glass to be refocused (or reoriented) under the action of the conveyor which continues to drive the sheet of glass.
  • the stopper is indeed animated throughout the duration of the positioning of a translational movement parallel to the scrolling of the glass, in the same direction as the latter, but at a speed which is lower than the speed of the conveyor.
  • the positioning device mainly comprises a stopper comprising two front stops which are movably mounted by means of a carriage capable of being driven to perform back and forth movements longitudinally in order to position themselves successively in front of each of the glass sheets. coming out of the oven in such a way as to guarantee its positioning.
  • FIG. 4 There is shown in detail in Figure 4 a positioning device 160 according to the teachings of this document to illustrate the main operating phases during which each sheet of glass is never stopped but only braked.
  • such a device 160 is intended to be integrated into an installation 100, associated with an intermediate conveyor 114, the assembly is arranged between the outlet of the oven 120 and the inlet of the machine 140 bending as shown in figure 4.
  • This positioning device 160 is used in our installations according to FIG. 1 to correct the entry angle (be) with which each glass 10 enters the machine 140, said angle (be) input being particularly affected by the phenomenon of backspin during the “LV” manufacturing process.
  • the conformity of the glazing measured on a control template after its manufacture essentially depends on this angle of entry of the glass 10 into the machine 140 and not on the transverse position of the glass, although the two are respectively impacted by turning (see figure 2).
  • this positioning device 160 is therefore to use two front stops 162 which, carried by a carriage 164, move in the same direction as the glass but at a slower speed than the latter, which is why this device 160 is also called "mobile refocuser".
  • An operating sequence of the device 160 thus begins with the positioning of the carriage 164 carrying the two stops 162 at the exit of the furnace 120 (see “4" in FIG. 4), on standby in an upstream position (Pos. 1) in which the two stops 162 (only one of which is visible here) in the low position are able to intercept the front edge 12 of a lens 10 on the conveyor 114.
  • the starting of the carriage 164 downstream is controlled in advance, for example by an electric synchronization signal delivered by an optical sensor arranged in the oven, so as to anticipate the arrival on the conveyor 114 of a glass 10 from of the oven 120.
  • the glass 10 Due to their difference in speed, the glass 10 catches up with the carriage 164 (see “1" in FIG. 4) and the front edge 12 of the glass 10 comes into contact with the first movable stop 162, then causing a slip between the surface bottom of the glass 10 and the rollers of the conveyor 114, and this until the front edge 12 comes into contact with the second movable stop 162, the carriage 164 then occupies a downstream position (Pos.2) in which the glass 10 is correctly oriented (see “2” in figure 4).
  • the final position of the lens 10 is determined by a straight line passing through the two front stops 162 and corresponding to the desired position of the front edge 12 for which the lens 10 has the desired entry angle (be) with respect to the 140 machine for bending and thermal quenching.
  • the two movable stops 162 are then retracted upwards (“2” in FIG. 4), leaving their low position in order to let the glass 10 continue and enter the machine 140, the sequence ends with the return of the carriage 164 ( see “3” in Figure 4) which is driven at high speed (symbolized by the double arrow) upstream until it again occupies said upstream position (Pos.1), then the stops 162 are returned to the low position (“4” in FIG. 4) in order to be able to start a new sequence and refocus (or reorient) the next lens 10.
  • the positioning device 160 (or mobile recenter) which has just been described has the main advantage of allowing manufacture at high speeds because a lens 10 is never stopped (zero speed) but only slowed down during its conveying, the device being able to process glasses (such as side windows in the making) separated by a distance of 500 mm or less and conveyed at a speed of up to 200 mm/s.
  • the positioning device (or mobile refocuser) no longer makes it possible to achieve all the objectives, in particular the increase in production rates.
  • an increase in the manufacturing rates at the level of the positioning device 160 is likely to be obtained on the one hand by increasing the speed of conveying the glasses, that is to say by increasing the rotational drive speed of the roller conveyor 114 and, on the other hand, minimizing the distance between two consecutive glass sheets 10.
  • the vibrations in the positioning device 160 result in incoherent and rapid movements of the stops 162 which can involuntarily strike the front edge 12 of the lens 10 and then lead, paradoxically, to accentuate its deviation from a determined reference position corresponding at the desired entry angle into the bending machine 140.
  • One of the aims of the invention is therefore to propose a new solution with a device for positioning sheets of glass making it possible, after a furnace and before the entry of the glass into a bending machine, to correct in particular the deflection of this glass at higher rates, in particular at glass conveying speeds of more than 200 mm/s, while advantageously having a positioning device which is as efficient as it is simple, reliable and economical.
  • Another object of the invention is to integrate the positioning device into a manufacturing facility operating according to a global self-regulation solution also intended to carry out automatically, thanks to servocontrols and by integrating an automatic control of the glazings, a correction the positioning of the glasses so as to be able to obtain in particular a better geometric stability of the glazing produced and to improve the capabilities.
  • the invention proposes a device for positioning sheets of glass, called glass, intended to equip an installation for manufacturing glazing, in particular for a motor vehicle, characterized in that said positioning device comprises a stop comprising a ring which is mounted freely in rotation around a vertical axis in order to be able to rotate freely when, occupying a fixed position in which the abutment is arranged laterally with respect to a glass transported by a roller conveyor of an installation, the glass cooperates via a lateral edge with said ring according to a rolling contact so as to recenter said glass with a determined angle, such as an entry angle into a bending machine of the installation.
  • a stop comprising a ring which is mounted freely in rotation around a vertical axis in order to be able to rotate freely when, occupying a fixed position in which the abutment is arranged laterally with respect to a glass transported by a roller conveyor of an installation, the glass cooperates via a lateral edge with said ring according to a rolling contact so as to recenter said glass
  • the positioning device comprises a lateral stop comprising a rotating ring configured to cooperate, in a fixed position, with a lateral edge of a lens being conveyed so as to recenter said lens with a determined angle, in particular with a determined angle of entry of the glass into a bending machine of a glazing manufacturing installation.
  • the device for positioning glass sheets according to the invention called a fixed recenter, is intended to be arranged at the exit from the furnace of a glazing manufacturing installation.
  • the positioning device comprises only one stop, for comparison in particular with the mobile recenter according to the state of the art which included two mobile front stops.
  • the stopper is arranged laterally with respect to the glass (and not frontally), the contact between the stopper and the glass is thus a lateral contact, the rotating ring of the stopper being in contact with one of the side edges glass (not the front edge).
  • the lateral abutment of the device occupies a fixed position relative to the glasses passing successively on the roller conveyor, this is the reason why the positioning device according to the invention is also called “fixed recenter” (by comparison to the mobile recenter in which the two front stops are mobile).
  • the term "fixed” should not be interpreted in this application as meaning that the stopper can only occupy one and only one position. Indeed, said fixed position of the lateral stop is capable of being modified selectively at least transversely and longitudinally, depending in particular on the applications, of the glazing to be manufactured.
  • the fixed position of the stopper is modified by controlling means for actuating the stopper which make it possible to quickly and remotely modify the fixed position of the stopper, whether it is an initial adjustment during a start-up phase or an adjustment of the fixed position carried out automatically during a manufacturing phase.
  • the abutment comprises a rotating ring thanks to which a dynamic recentering is obtained, without any stoppage of the glass which is transported longitudinally at a conveying speed determined by the drive speed of the rollers of the conveyor, further determining the production rate.
  • the lateral stop with rotating ring according to the invention makes it possible to achieve higher production rates for glazing compared to a mobile recenter according to the state of the art, in particular glass conveying speeds of more than 200 mm/s , advantageously 250mm/s or more.
  • the cooperation of the lateral edge of the lens with the contact surface of the ring takes place in rolling contact.
  • the fixed position of the stopper according to the invention is determined so that the edge of the lens rolls “flush” on the rotating ring, with sufficient contact to recenter the lens.
  • the contact between the side edge of the glass and the rotating ring takes place without hitting it so as not to mark it, it being remembered that the glass is hot when it is recentered by the stop at the outlet of the oven.
  • the glass generally having a temperature which is higher than the softening temperature, that is for example about 650° C.
  • said determined angle that the glass has after it has been recentered by the abutment corresponds to the entry angle of the glass into a bending and thermal toughening machine of a glazing manufacturing installation, the value of which is determined as a function in particular the geometry of the glazing to be manufactured.
  • the positioning device comprises detection means capable of determining a duration of contact between a lens and the rotating ring of the lateral stop during recentering;
  • the detection means comprise at least one sensor which, associated with the lateral stop, is capable of detecting at least:
  • the sensor is an accelerometer, such as a piezoelectric accelerometer, capable of also detecting a vibration generated by the side edge of a lens respectively by coming into contact with the rotating ring of the stopper and by ceasing to be in contact with said stop ring;
  • the sensor is a pressure sensor, such as an air pressure sensor, capable of detecting a pressure variation caused by the side edge of a lens respectively by coming into contact with the rotating ring of the stopper and by ceasing to be in contact with said abutment ring;
  • the positioning device comprises means for actuating the stop capable of being selectively controlled to modify the fixed position of the stop according to at least the transverse orientation and/or the longitudinal orientation;
  • the stopper is mounted at a free end of an arm, the other end of which is connected in movement to said actuating means by connecting means;
  • the abutment actuating means are capable of being controlled by a control unit intended to automatically control, in a glazing manufacturing installation, the positioning of the glass sheets;
  • the means for actuating the stopper comprise at least a first servomotor for moving the stopper transversely and a second servomotor for moving the stopper longitudinally;
  • the means for actuating the stop comprise at least a third servomotor for moving the stop from the fixed position to at least one retracted position, called out of service, in particular to allow adjustments to be made without intervention of the positioning device during a manufacturing start-up phase in the installation;
  • the stop is connected in displacement to the first booster and to the second booster by said connecting means which are configured to make it possible to modify selectively, that is to say independently of one another, the fixed position of the abutment according to the transverse orientation and/or the longitudinal orientation;
  • said connecting means comprise at least a first plate which is mounted movable in translation along the transverse orientation and a second plate which is mounted movable in translation along the longitudinal orientation, said plates being for example respectively mounted sliding via slides;
  • the stop has circumferentially a clearance between the ring and the axis which is configured so that the rotating ring is free to move radially with respect to said axis;
  • the rotating ring is capable of moving radially with respect to the axis between at least one passive position, occupied in the absence of contact of a lens with the ring of the lateral stop, and an active position, occupied when a lens is in contact with the side stop ring.
  • the stop comprises circumferentially a clearance between the rotating ring and the shaft which is configured to form an annular chamber into which a flow of air is injected via an air supply circuit comprising at least one pipe which, crossing said axis, opens into said annular chamber via at least one orifice for injection of said flow.
  • the radial displacement of the ring from the passive position to the active position occurring when the lateral edge of a lens comes into contact with a contact surface of the ring causes a pressure variation in the air supply circuit. intended to be detected by the air pressure sensor.
  • the invention also proposes an installation for manufacturing glazing from sheets of glass, called glass, in which the glasses pass inside an oven on rollers of a conveyor system to be heated beyond a softening temperature before entering a thermal bending and tempering machine, characterized in that said installation comprises, arranged between the oven and the bending machine, at least one lens positioning device comprising a stop at rotating ring which is arranged laterally with respect to a roller conveyor so as to recenter each glass conveyed with a corresponding angle at an angle of entry of the glass into the bending and heat-tempering machine.
  • the positioning device or “fixed recenter” according to the invention advantageously performs two distinct functions in such a glazing manufacturing installation.
  • a first function of the positioning device according to the invention is to correct the phenomenon of unwinding of the glasses which randomly affects the positioning of the glasses leaving the oven, impacting the entry angle of the glass into the bending and tempering machine. thermal and thereby the conformity of the geometry of the manufactured glazing.
  • the fixed recenter makes it possible to stabilize the manufacture, advantageously reduce the standard deviations by two compared to an installation without any recentrer, by effectively correcting the random and short-term variations due to deflection, like in particular the mobile recenter according to the state of the art that it is intended to replace, but this even at higher production rates, in particular glass conveying speeds greater than 200 mm/s, preferably 250 mm/s or more.
  • the positioning device not only makes it possible to exceed the speed limits hitherto reached with a mobile refocuser but also constitutes a less costly solution and also simpler to implement.
  • the fixed recenter does not, in particular, require associated drive means to permanently ensure the to-and-fro movement of the carriage carrying the two front stops, which leads to maintenance costs due in particular to the wear of certain parts.
  • a second function of the positioning device according to the invention is to make it possible to improve in particular the correction of slow and reproducible glass-to-glass drifts during manufacture and this by integrating it at the level of the installation in a loop of servo-control according to a global solution making it possible to automatically control the positioning of the glasses by means of a control unit based on control measurements of the manufactured glazing which are carried out automatically on a control device.
  • This second slow drift correction function is obtained thanks to the coordinated operation of three elements, namely an automatic glazing control device, the fixed recenter comprising the lateral stop with a rotating ring whose fixed position is adjustable and a glass positioning system associated with a loading table before entering the oven.
  • the stopper occupies a fixed position which is determined so that a lens transported by said roller conveyor cooperates laterally with said rotating ring for a given contact time in order to recenter said lens with an angle corresponding to said angle of entry into the machine bending;
  • the installation includes a central control unit which is able to automatically control the positioning of the glasses in the installation;
  • Said central control unit is able to control means for actuating the stopper, in particular to adjust the fixed position of the stopper;
  • the installation comprises an automatic control device for the glazing manufactured capable of providing measurements relating to the geometry of the glazing checked, in particular to be able to establish the existence or not of a drift in the process of manufacturing the glazing by the installation ;
  • control device is an automatic template or an optical control device
  • control device is interfaced with the central control unit by at least one computer comprising a database containing a history of measurements in order to be able to analyze by comparison the measurements provided by said control device;
  • the installation comprises a glass positioning system which, associated with a loading table arranged before the oven, comprises a frontal stop and guide means comprising at least one left side guide and one right side guide which together define a reference position of the glass with an entry angle into the oven, wherein said front stopper is linked to actuating means and said side guides left and right are linked to actuating means respectively configured to be able to modify their position according to at least the transverse orientation;
  • the means for actuating the front stopper and the means for actuating the guiding means of the positioning system are capable of being selectively controlled by the central control unit to correct the position of the glass, in particular the angle of entry into the oven, depending in particular on a duration of contact between a glass and the abutment which is determined by detection means associated with the abutment;
  • the means for actuating the guide means and the means for actuating the front stop of the positioning system are servomotors, in particular capable of being selectively controlled by the central control unit;
  • the invention finally relates to a method for automatically controlling the positioning of sheets of glass, called glass, in an installation for manufacturing glazing, in particular for a motor vehicle, in which a loading table is associated with a positioning system for positioning each glass with an angle of entry into a furnace inside which the glasses, conveyed on rollers of a conveying system, are heated above a softening temperature, and at the outlet of which is arranged a device for positioning comprising a lateral stop configured to recenter each glass transported by a roller conveyor with an entry angle into a bending and heat-tempering machine, said installation further comprising at least one central control unit for implementing said method automatic pilot which includes at least:
  • a third adjustment step consisting, in the presence of a drift, of selectively controlling the positioning device to correct said entry angle into the bending and thermal quenching machine;
  • a fourth verification step consisting in verifying that the duration of contact between the following lenses and the lateral stop is well within a range of given values around a target value corresponding to a position of the lens according to said entry angle;
  • a fifth correction step consisting, if the contact time is outside the range of values around the target value, in modifying the entry angle of the glasses into the oven by controlling said positioning system.
  • the method for automatically controlling the positioning of the glass sheets of a glazing manufacturing installation comprising a fixed positioning or recentering device according to the invention makes it possible to improve the stability and to obtain better capabilities.
  • the method according to the invention constitutes a global solution for controlling the positioning of the glasses in such an installation allowing self-regulation.
  • the positioning device according to the invention is suitable for being slaved, selectively controlled by the central control unit, and is integrated into such a solution which it further contributes to improving by offering in particular a possibility of acting to correct the positioning of the glasses coming out of the oven, which is a possibility that simply did not exist with a mobile recenter according to the state of the art.
  • the duration of contact between the lateral edge of a lens and the rotating ring of the stopper is advantageously measured in order to compare the duration measured with a target value.
  • the fixed position of the lateral stop of the device is adjusted. positioning to correct the entry angle of the glasses in the bending machine.
  • the position of the lenses is then corrected at the level of the loading table in order to modify the entry angle. in the oven, always automatically by selectively controlling the positioning system by means of the central control unit which, advantageously, controls everything.
  • the correction of the entry angle of the glass into the furnace by means of the positioning system may also prove to be required to readjust the assembly, for example after having successively carried out different adjustments to the fixed position of the lateral stop of the positioning device (or fixed recenter).
  • the correction of the angle of entry of the glass into the furnace must then make it possible to obtain a duration of contact with the lateral stop of the fixed recenter which is on the one hand long enough to be certain that all the glasses will be effectively corrected, and this even in the case where one lens is farther from the stopper than the others, and which is, on the other hand, sufficiently short in order to limit the risks of marks on the underside of the hot lens due to excessive relative displacements between the rollers of the conveyor and the glass during its recentering.
  • a sudden change in the duration of contact of a glass with the abutment constitutes an alert corresponding to the occurrence of a problem during manufacture, in particular and to return to the previous example, a problem in the oven, so that the positioning device according to the invention is moreover capable of taking part in automatic monitoring of the manufacture of the glazings in the installation.
  • the first checking step is carried out on a checking device such as an automatic checking gauge or an optical checking system respectively capable of providing said measurements of the geometry of the glazing;
  • the second analysis step also consists in comparing said measurements provided by the control device with a database comprising a history of measurements in order to establish the existence or not of a drift, that is to say a slow and repeated drift as opposed to a one-off and non-repeated deviation;
  • the third adjustment step consists in selectively controlling the actuating means of the positioning device to adjust the fixed position of the lateral stop;
  • the third adjustment step is controlled automatically by the central control unit to which said actuating means of the lateral stop are slaved;
  • the target value of the duration of contact of the side edge of a lens with the abutment, corresponding to the angle of entry of the desired lens into the bending machine, is determined by learning;
  • the fifth correction step consists in modifying at least the position of the guiding means of the positioning system comprising a left side guide and a right side guide in the way that:
  • the left side guide and the right side guide are spaced transversely from each other in order to tend towards the target value by increasing the duration of contact
  • the left lateral guide and the right lateral guide are moved transversely closer to each other in order to tend towards the target value by decreasing the duration of contact;
  • said lower limit value and upper limit value of the range correspond respectively to the target value with a margin equal to plus or minus 20%, preferably 15%, even more preferably 10%;
  • the fifth correction step consists in selectively modifying the position of the front stop according to the corrections made to modify the position of the said guide means of the lens positioning system;
  • the fifth correction step is carried out automatically by the central control unit to which means for actuating the guide means and means for actuating the front stopper are respectively slaved.
  • - Figure 1 is a side view which schematically represents a glazing manufacturing installation according to the state of the art implementing a "BT" type process and which more particularly illustrates a bending and thermal toughening machine arranged in downstream of a heating furnace supplied with glass by a loading table;
  • - Figure 2 is a perspective view which shows a torus-shaped side window manufactured by an installation according to Figure 1 and which further illustrates the primary radius R1 and the secondary radius R2 of such an example of glazing;
  • FIG. 3 is a top view which shows a glass sheet intended to be shaped to obtain here for example a side window according to Figure 2 and which illustrates the consequences of the deflecting that the glass sheet undergoes during its conveyance in the furnace and which impacts its entry angle into the bending machine;
  • FIG. 4 is a side view which partially shows an installation similar to that of Figure 1 in which is arranged a positioning device according to the state of the art (called mobile recenter) to correct the deflection occurring in the furnace and which illustrates the successive phases of operation corresponding to a sequence of positioning of a lens by the two front stops carried by a movable carriage of said device;
  • a positioning device according to the state of the art (called mobile recenter) to correct the deflection occurring in the furnace and which illustrates the successive phases of operation corresponding to a sequence of positioning of a lens by the two front stops carried by a movable carriage of said device;
  • FIG. 5 is a schematic top view which shows an installation similar to that of Figure 1 in which a positioning device according to the invention is arranged as well as a central control unit and which illustrates the refocusing of a lens the lateral edge of which cooperates with the rotating ring of the abutment, the fixed position of which can be adjusted selectively by controlling actuating means;
  • FIG. 6 is a sectional view which shows an embodiment of an abutment of a positioning device according to the invention comprising an air pressure sensor to determine the duration of contact of a lens with the abutment and which illustrates the abutment in a passive position occupied in the absence of glass;
  • FIG. 7 is a sectional view which shows the stopper according to Figure 6 and which illustrates the stopper, more particularly the rotating ring, in an active position occupied when a lens is laterally in contact with the stopper;
  • FIG. 8 is a perspective view which shows an embodiment of the actuating means of the stopper configured to adjust the fixed position and which further illustrates an arm at one free end of which is mounted the stopper and whose other end is connected to the actuating means, formed here by servomotors, in order to selectively modify the fixed position of the stop according to the longitudinal and transverse orientations;
  • FIG. 9 is a top view which shows in detail the positions successively occupied by a glass between the exit from the furnace and the entry into the bending and thermal toughening machine of the installation and which illustrates the rotation of the glass occurring during recentering due to contact between the lens and the lateral stopper in a fixed position;
  • FIG. 10 is a representation further illustrating points and a geometric reference used respectively to mathematically study the recentering of a lens by the positioning device according to the invention
  • Figure 1 1 is a geometric representation according to the elements of Figure 10 which illustrates the lens in a so-called contacting position corresponding to that occupied when it comes into contact with the rotating ring of the abutment;
  • Figure 12 is a geometric representation according to the elements of Figure 10 which illustrates the glass in a so-called exhaust position corresponding to that occupied when contact with the rotating ring of the stop ceases.
  • transverse, longitudinal and vertical orientations will be adopted without limitation with reference to the trihedron (X, Y, Z) shown in the figures.
  • the longitudinal orientation corresponds to that of the movement of a sheet of glass, from upstream to downstream, in a manufacturing installation.
  • front and “rear” or “upstream” and “downstream” will also be used in reference to the longitudinal orientation, as well as “upper” and “lower” or “top” and “bottom” in reference to the vertical orientation and finally “left” and “right” in reference to the transverse orientation.
  • the installation 100 for manufacturing glazing from sheets of glass 10, called the glass is thus an installation 100 in which the glasses 10 pass inside a furnace 120 on rollers 112 of a conveying system 110 to be heated above a softening temperature before entering one behind the other in a machine 140 for bending and thermal quenching.
  • the installation 100 comprises at least one device 200 for positioning sheets of glass 10 which is arranged between the furnace 120 and the machine 140 for bending and thermal toughening.
  • the positioning device 200 is intended to advantageously replace the mobile recenter according to the prior art described above with particular reference to FIG. 4 and, like the latter, is intended to be associated with an intermediate conveyor 114, preferably here on rollers.
  • the positioning device 200 comprises a single stop 20 which is arranged laterally with respect to the glasses 10 transported by the roller conveyor 114 and which occupies a fixed position relative to the glasses 10 conveyed.
  • the positioning device 200 also has the function of correcting the effects of the phenomenon of unwinding on the position of the lenses 10 so as to recenter each lens 10 conveyed with a corresponding angle, as illustrated in FIG. 5, to an angle (be) of entry into the machine 140 for bending and thermal quenching.
  • the value of the entry angle (b E ) of a glass 10 is determined in the first order according to the glazing to be manufactured, the geometry of the glazing determining subsequently the choice of the machine 140 for bending and thermal quenching according to the primary radius R1 and that of the bending tool 142 as a function of the secondary radius R2.
  • the installation 100 according to FIG. 5 will be described below by following the conveying of the glasses 10, from upstream to downstream, through the installation 100, according to the longitudinal orientation (Y) of the trihedron (X, Y, Z) and the positioning device 200 according to the invention will be described in more detail later.
  • rollers of the system 110 for conveying glasses 10 in the oven 120 or even of the intermediate conveyor 114 such as those of the loading table 130 have not been shown, respectively, such means of roller conveyor being well known and also identical to those visible in Figures 1 or 4 which have been described above.
  • a system 170 for positioning the glass which, arranged at the level of the loading table 130, is intended to initially position each glass 10 before it enters the oven 120, that is to say to position on the one hand each glass 10 transversely according to the orientation X of the trihedron (X, Y, Z) and, on the other hand, angularly with an entry angle bo.
  • the positioning system 170 is arranged upstream of the oven 120 so that the glasses 10 positioned by the latter are at ambient temperature. It should be noted that the glasses 10 are then less sensitive to the risk of scratches by friction with the conveying rollers, and this in comparison in particular to a hot glass 10 coming out of the oven 120.
  • the positioning system 170 comprises at least two side guides, respectively a left side guide 172 and a right side guide 174, which delimit between them a passage for a glass 10 (here a side window in the making).
  • the positioning system 170 comprises other side guides (not shown) which are arranged upstream of said side guides 172 and 174, advantageously with a greater distance between them so as to gradually bring each lens 10 into a position of reference determined as shown in Figure 5.
  • the two side guides 172 and 174 are arranged above and transversely on either side of the rollers (not shown) which are driven in rotation to convey, one after the other, the glasses 10 to the entrance of the oven 120 in which the conveying then continues via the rollers 112 of the conveying system 110.
  • the positioning system 170 includes at least one stopper 176 (or stopper) having on each glass 10 a combined action with the two side guides 172 and 174.
  • the front stopper 176 is arranged to cooperate frontally with the lens 10, here with the front edge 12 of the lens 10. According to FIG. 5, the front stopper 176 is for example arranged here close to the lateral guide 174 right.
  • the operation of the positioning of a glass 10 by the positioning system 170 is as follows, the glass 10 conveyed by the rollers engages between the two side guides 172 and 174 until it is blocked, immobilized, by the stop 176 d front stop occupying an active blocking position.
  • the active blocking position corresponds to a position in which said front stopper 176 extending above the rollers blocks the lens 10, preventing it from continuing to move downstream.
  • the lens 10 is then blocked by the front stopper 176 but still driven by the rollers so that the lens 10 will slide until it also cooperates with the two side guides 172 and 174 and in doing so comes to rest in the reference position represented in FIG. 5.
  • the reference position of glass 10 determines in particular the angle bo of entry of glass 10 into furnace 120 of the installation.
  • the immobilization time of the glass 10 by the front stop 176 is less than one second (1 s) during manufacture.
  • the front stop abutment 176 is then retracted below the rollers, in an inactive position, for example by controlling an actuator, such as a cylinder associated with the abutment, so that, released and driven by the rollers, the glass 10 then continues its conveyance towards downstream to enter the oven 120 in order to be heated there beyond its softening temperature.
  • an actuator such as a cylinder associated with the abutment
  • the reference position occupied by a lens 10 can be modified automatically to apply corrections to it, particularly to correct the slow and repeated drifts occurring during manufacture.
  • the positioning device 170 notably offers two adjustment possibilities making it possible to initially adjust and also to automatically correct, thanks to a servo-control, the position of the glass 10 before it enters the oven 120.
  • a first adjustment consists in moving together the two lateral guides 172, 174 and the front stop 176 along the orientation X of the trihedron (X, Y, Z) in order to modify the position of the glass 10 transversely, in particular with respect to the oven 120.
  • a second adjustment consists in simultaneously moving apart or tightening all of the two side guides 172 and 174 as well as the stopper 176 to modify the angle bo of entry of the glass 10 into the oven 120.
  • the positioning system 170 comprises actuating means 177 and 178 respectively connected to the side guides 172 and 174 and actuating means 179 of the stop 176, in order to selectively control the movement thereof to automatically carry out corrections of the position of the glass 10.
  • the actuating means 177 and 178 of the side guides 172 and 174 and the actuating means 179 of the stop 176 are advantageously servomotors.
  • the installation 100 comprises a central control unit (ECU) for automatically controlling the positioning of the lenses 10 in the installation 100 implementing a method according to the invention which will be described later.
  • ECU central control unit
  • the positioning system 170 associated with the loading table 130 is advantageously controlled by the central control unit (ECU).
  • ECU central control unit
  • the central control unit is in particular capable of selectively controlling said actuating means 177 and 178 of the side guides 172 and 174 and the actuating means 179 of the stop 176, for example to selectively modify the angle bo entry of the glass 10 into the furnace 120 when a slow drift is detected.
  • the central control unit controls the positioning system 170 according to data delivered to it and resulting from the measurements made by a device 180 for checking the glazing manufactured by the installation 100.
  • the device 180 for checking the glazing manufactured is also capable of providing measurements relating to the geometry of the glazing checked, in particular in order to be able to establish whether or not there is a drift in the manufacturing process of the glazing.
  • the control device 180 is able to communicate directly or indirectly with the central control unit (ECU) intended to automatically control the positioning of the glasses 10 in the installation 100.
  • ECU central control unit
  • control device 180 is interfaced with the central control unit (ECU) by at least one computer 185 intended to include a database with a history of the measurements in order to be able to analyze by comparison the measurements provided by said device. 180 control.
  • ECU central control unit
  • the computer 185 is eliminated and the measurements made by the control device 180 are directly sent and processed by the central control unit (ECU).
  • ECU central control unit
  • control device 180 is an automatic jig (not shown) able to control at least part of the glazing manufactured, according to a given sampling.
  • the control device 180 interfaced with the computer 185 is thus able to provide the central control unit (ECU) with data relating to any corrections to be applied at the system level. 170 for positioning in order to modify the reference position initially occupied by a lens 10.
  • ECU central control unit
  • the control device 180 is a first element of an overall self-regulation solution intended to make it possible to automatically correct the positioning of the lenses 10 in a manufacturing installation 100, in particular by means of a feedback loop.
  • the automatic template is only one possible example of a control device 180 that can be used.
  • control device 180 is an optical type control device capable of controlling the geometry of the glazing obtained from a glass 10.
  • Such a device for optical inspection of a glazing advantageously makes it possible to carry out inspection without contact, in particular thanks to measurement means, such as at least one confocal chromatic sensor.
  • the computer 185 uses an algorithm to process the measurements delivered by the control device 180 in order to provide the central control unit (ECU) with the data necessary for controlling the various servo-controlled actuation means, some of which will be linked to the positioning device 200 detailed later.
  • ECU central control unit
  • Patent application PCT/CN2020/1 17404 (unpublished), claiming the priority of application CN201910918569.9 filed on 09/22/2019, in the name of the Applicant, also relates to a process for bending a glass and a system which are based on an algorithm based on this direct relation so that we can refer to them for further details, in particular on the mathematical demonstration of this relationship.
  • control device 180 More particularly an automatic control template, a global solution intended to automatically correct, in particular without human intervention, one or more manufacturing parameters and more particularly the positioning of a lens 10 in an installation 100.
  • the offset of the point Mk' of the glass 10 with respect to the point M k results from the effect of the deflection occurring in the oven 120 and which corresponds to the combination of a rotation of angle (a) around the center of mass G of the lens and a translation of a vector (DCT, DUT).
  • the glazing obtained from the glass 10 is positioned on the automatic template 180, the glazing is then repositioned laterally and the projection on the control surface of the template of the point Mk' is in fact positioned exactly at the location of the theoretical point Mk.
  • the displacements in dimension of the real surface S(X' k , Y' k ) are compared with the surface S(X k , Y k ) which corresponds to the theoretical surface of the glazing if the glass 10 had passed through the machine 140 bending without undergoing any deflection in the oven 120, that is to say if the glass 10 had been shaped with an optimal position.
  • the calculation therefore quantifies the deviation S(X′ k , Y′ k ) — S(X k , Y k ) at the different measurement points, said deviations being small enough to be described by a first-order expansion.
  • M k S(X' k ,Y' k ) — S(X k , Y k ) + a(studs, position) ⁇ + ô(studs, position) Y k + c(studs, position)
  • These coefficients depend on the bearing points on the inner surface of the glazing when the latter is for example on the automatic control gauge 180. These points, named (“studs, position”) in the previous equation, are known for the glazing, generally defined by the car manufacturer;
  • the positions (X k ⁇ and Y k ) are not known but can be calculated according to the coordinates of the point (X k , Y k ) and the difference in orientation in angle (a) which exists between the glass 10 which enters machine 140 for bending and thermal quenching after having undergone a deflection (and possibly the corrective action of a positioning device such as a mobile refocuser) and the lens returning to its theoretical position (i.e. without deflection).
  • the geometry of a glazing produced is measured on an automatic control gauge 180 so as to quantify the geometric deviation of the glazing N compared to the nominal shape of the desired glazing.
  • the geometric correction necessary to be made to the bending of the glazing is determined so that the next glazing produced (“N + 1 glazing”) is as close as possible to the nominal shape.
  • this angle correction is made to the lens 10 before its entry into the oven 120, or on the loading table 130, the unwinding remaining globally identical.
  • the central control unit selectively controls the actuating means 177, 178 and 179, such as servomotors, of the positioning system 170 associated with the loading table 130 so as to correct the position on the side guides 172 and 174 and/or the stopper 176 to modify the entry angle of the lens.
  • the glass 10 enters the oven 120 with an entry angle (bo) (shown in FIG. 5 at the level of the left side edge 14 of the glass) which the positioning system 170 on the table gives it. 130 for loading, which positioning system 170 is slaved to the central processing unit (ECU) to advantageously then automatically correct the value of the entry angle bo, in particular in the event of drift.
  • entry angle (bo) shown in FIG. 5 at the level of the left side edge 14 of the glass
  • the glass 10 then undergoes during its conveyance inside the furnace 120 via the rollers 112 a phenomenon of unwinding which will cause a modification of the initial position determined by the positioning system 170, in particular of the angle (bo) of entry into the oven 120.
  • the installation 100 comprises the positioning device 200 according to the invention comprising a lateral stop 20 which occupies a fixed position during recentering.
  • the term “fixed” is also used in comparison with the mobile recenter, the two front stops of which move with the lens and should therefore not be interpreted as meaning that the stop 20 can occupy only one position.
  • the fixed position of the stop 20 is capable of being adjusted according to the glazing to be manufactured and above all is advantageously capable of being adjusted automatically by the central control unit (ECU).
  • ECU central control unit
  • the positioning device 200 or “fixed recenter” comprising the stop 20 makes it possible to correct the effects of the deflection on the angle (b E ) entry of glass 10 into machine 140 for bending.
  • the stop 20 of the positioning device 200 comprises at least one ring 22 which is mounted free to rotate, loosely mounted, called a rotating ring.
  • the ring 22 is configured to be able to rotate freely when, occupying a fixed position in which the stop 20 is arranged laterally with respect to a glass 10 transported by a roller conveyor 114 of an installation 100, said glass 10 comes by a lateral edge 14 cooperating with said ring 22 in rolling contact so as to refocus said lens 10 at a determined angle.
  • Figure 5 the silhouette of a glass 10 coming into contact with the rotating ring 22 of the stop 20 and making an angle with a longitudinal axis of the furnace 120 corresponding to the angle bo of entry into the furnace 120 (either to simplify the theoretical case of a glass which would not have undergone any deflection in the furnace, nor translation, nor rotation).
  • the lens 10 Upon contact with the rotating ring 22 of the stop 20 of its lateral edge 14, the lens 10 performs a rotation around its center of mass G while this point G simultaneously continues its movement downstream at a conveying speed Vc determined by the conveyor rollers 1 14.
  • the angular position of the lens 10 corresponds to an angle be of entry into the machine 140 which is here more acute than the angle bo of entry into the furnace 120 initially presented by the glass 10.
  • the positioning device 200 comprises detection means 24 associated with the abutment 20 which are capable of detecting an initial instant (t c ), called contacting, corresponding to the instant when the lateral edge 14 of a lens 10 comes into contact with rotating ring 22 of stop 20 and a final instant (t e ), called escape, corresponding to the instant when said lateral edge 14 of lens 10 ceases to be in contact with said ring 22 rotating stop 20.
  • detection means 24 associated with the abutment 20 which are capable of detecting an initial instant (t c ), called contacting, corresponding to the instant when the lateral edge 14 of a lens 10 comes into contact with rotating ring 22 of stop 20 and a final instant (t e ), called escape, corresponding to the instant when said lateral edge 14 of lens 10 ceases to be in contact with said ring 22 rotating stop 20.
  • the duration of contact of a glass 10 with the abutment 20 during its positioning or refocusing is calculated, from the position actually occupied at the exit of the oven 120 on which the deviation influences until the obtaining the position of the lens 10 corresponding to the entry angle be into the bending machine 140.
  • FIGS. 6 and 7 An example embodiment of the detection means 24 associated with the abutment 20 as illustrated by FIGS. 6 and 7 will be described more particularly below.
  • the detection means 24 comprise at least one sensor 26 which is capable of detecting said initial instant (t c ) of bringing the lens 10 into contact with the stop 20 and said final instant (t e ) of the exhaust of the lens 10 .
  • the senor 26 is a pressure sensor capable of detecting a pressure variation caused by the side edge 14 of the lens 10 coming into contact with the rotating ring 22 of the stop 20 or ceasing to be in contact.
  • the ring 22 of the stop 20 is mounted free to rotate about a vertical axis 28 so as to be able to rotate freely relative to said axis 28 when the lateral edge 14 of a lens 10 being positioned comes to cooperate in rolling contact with a side surface 30 of said ring 22.
  • the stopper 20 comprises circumferentially a radial play 32 between the rotating ring 22 and the axis 28 so that said ring 22 is free to move radially with respect to said axis 28.
  • the radial play 32 allows to reduce the friction between the ring 22 and the axis 28.
  • the radial play 32 is moreover determined to take account of the thermal expansion of the materials occurring in operation and resulting in particular from the high temperature of the glasses 10 leaving the furnace 120 coming in contact with the ring 22 of the stop 20 and the temperature of the air in an installation which is of the order of 100°C to 120°C.
  • the ring 22 is made of a metallic material, for example stainless steel, or ceramic.
  • the material of the ring 22 is chosen to guarantee a “soft” contact with the hot glass 10 coming out of the oven 120.
  • the ring 22 of the abutment 20 is made of ceramic of the yttria zircon type.
  • the stop 20 is a sensitive air flow stop.
  • the sensor of the detection means 24 is then an air pressure sensor.
  • the stopper 20 comprises, between the ring 22 and the shaft 28, a radial clearance 32 configured to form an annular space into which is injected a flow of air, the circulation of which is illustrated by arrows in FIGS. 6 and 7.
  • Air is supplied via an air supply circuit 34 comprising at least one pipe 36 which communicates with said annular space 32. More specifically, the pipe 36 of the air supply circuit 34 comprises for example at least a first section which vertically crosses said axis 28, here from its upper end, and a second section which, connected to the first by an elbow, then opens radially in the annular space 32 by at least one orifice 38 for injecting the air flow.
  • the second section of the pipe 36 of the air supply circuit 34 extends transversely along the orientation X of the trihedron (X, Y, Z) so that said at least one orifice 38 opens in the space 32 on the inside of the abutment 20 intended to be in contact with the lenses 10.
  • the air included in the space 32 helps to reduce friction between the ring 22 and the axis 28 and helps to dampen the contact of the glass 10 with the ring 22 of the stop 20.
  • the ring 22 of the stop 20 will move radially with respect to the axis 28 between at least one passive position illustrated in figure 6 and an active position illustrated in figure 7.
  • the passive position corresponds to the position occupied by the ring 22 in the absence of contact of a glass 10 with the abutment 20.
  • the ring 22 and the vertical axis 28 are coaxial, circumferentially separated from each other by the annular space 32 inside which circulates the flow of air supplied by the pipe 36.
  • the active position corresponds to the position occupied by the ring 22 when a glass 10 is in contact with the surface 30 of the ring 22 of the stop 20.
  • the ring 22 is no longer coaxial with the axis 28 vertical and ring 22 completely or partially obstructs orifice 38.
  • the air pressure sensor 26 is for example connected to the pipe 36 outside the stop 20.
  • the sudden pressure variation occurring in the presence of a glass 10 has been shown schematically in Figures 6 and 7 by means of an arrow, in the manner of a manometer.
  • the pressure sensor 26 described with reference to FIGS. 6 and 7 only constitutes one of the possible embodiments of the detection means 24 .
  • the sensor 26 is an accelerometer, such as a piezoelectric accelerometer, able to detect a vibration caused by the lateral edge 14 of a lens 10 coming into contact with the ring 22 of the abutment 20 or ceasing to be in contact.
  • the fixed position of the stop 20 is likely to be adjusted automatically according to at least the longitudinal orientation Y and the transverse orientation X of the trihedron (X, Y, Z).
  • the positioning device 200 (called a fixed recenter) comprises actuating means 40 which, connected to the stop 20, are able to allow the position to be modified according to at least said longitudinal Y and transverse X orientations.
  • FIG. 8 An embodiment of actuating means 40 for selectively modifying at least the longitudinal and / or transverse position of the stop 20.
  • the stop 20 is secured to the free end of a rigid arm 42, the other end of which is connected to said actuating means 40.
  • the actuating means 40 comprise at least a first servomotor 44 and a second servomotor 46 making it possible to selectively adjust the fixed position of the stop 20, respectively according to the transverse orientation X and according to the longitudinal orientation Y of the trihedron ( X, Y, Z) shown in Figure 8.
  • the arm 42 is linked in movement with a plate 47 which is mounted movable in translation longitudinally along Y, said plate 47 being linked in movement with another plate 45 which is mounted movable in translation transversely along X.
  • the plates 45 and 47 are by example mounted sliding each via a pair of slides.
  • the first servomotor 44 is controlled to selectively drive the plate 45 in displacement along X while the second servomotor 46 is selectively controlled to drive the plate 47 in displacement along Y.
  • the height of the ring 22 of the stopper 20 is configured to cover in height a wide range of thicknesses of glass 10 so that no actuating means is necessary to modify the position of the stopper 20 according to the Z vertical orientation.
  • the actuating means 40 are capable of also making it possible to modify the height of the stop 20 relative to the horizontal conveying plane of the glass 10 defined by the rollers of the conveyor 114.
  • the stop 20 is capable of being retracted with respect to the conveying surface by means of a third servomotor 48, in particular to retract the stop 20 during the adjustments of the system 170 for positioning the table 130 of loading, in particular at start-up of manufacturing.
  • the stop 20 is retracted horizontally by the third booster 48, alternatively vertically in rotation.
  • the positioning device 200 also comprises, for operating safety, an emergency system capable, for example, of vertically retracting the arm 42 carrying the stop 20 in the event of a problem conveying the glasses 10.
  • an emergency system capable, for example, of vertically retracting the arm 42 carrying the stop 20 in the event of a problem conveying the glasses 10.
  • the safety function is advantageously obtained at the means of the third booster 48.
  • FIG. 9 representing the positions successively occupied by the lens 10.
  • the movement of the glass 10 conveyed longitudinally is rectilinear and uniform.
  • the glass 10 moves at a conveying speed Vc determined by the rollers of the conveyor.
  • the position (Pos. 1) of the lens 10 is deduced from the position (Pos. 0) and corresponds to a vector translation, i.e.:
  • the angle between the left side edge 14 of the lens 10 and the longitudinal orientation Y followed by the lens 10 in motion keeps a constant value.
  • the left side edge 14 of the lens 10 is constantly in contact with the stop 20 which angularly causes a change in position of the lens 10 , i.e. a refocusing of the lens 10.
  • the center of mass G of the lens 10 continues longitudinally along Y the rectilinear and uniform movement started from the starting instant to.
  • the left side edge 14 of the lens 10 in contact with the abutment 20 however sees its movement slow down while, on the contrary, the right side edge 15 of the lens 10 is accelerated.
  • the glass 10 then performs, relative to the rollers of the conveyor 114, a sliding corresponding to a series of rotations around G and longitudinal translations by satisfying, at any time, the following conditions, at namely on the one hand the movement of G is rectilinear and uniform from the initial instant to and, on the other hand, the left side edge 14 of the lens 10 remains in contact with the stop 20.
  • the position (Pos. 2) thus corresponds to an intermediate position of the lens 10 between the extreme positions (Pos. 1) and (Pos. 3) corresponding respectively to the first and to the last contact between the lens 10 and the stop 20.
  • the position (Pos. 3) therefore corresponds to the instant t3 when the lens 10 escapes the stop 20, that is to say ceases to be in contact.
  • the duration of contact of a lens 10 with the ring 22 of the abutment 20 between the instants ti (or even t c ) and t 3 (or even t e ) is advantageously measured thanks to the detection means 24 associated with the abutment 20 , such as the air pressure sensor 26 according to the embodiment described previously with reference to FIGS. 6 and 7.
  • the position (Pos. 4) of the lens 10 is deduced from the position (Pos. 3) and corresponds to a vector translation, i.e.:
  • the angle between the left side edge 14 of the lens 10 and the longitudinal orientation Y followed by the lens 10 in motion keeps a constant value corresponding to the entry angle be.
  • the mark is centered on the center of mass G of lens 10.
  • Point H is obtained by construction and corresponds to the intersection between the segment of the side edge 14 of the lens which will be in contact with ring 22 of the stop 20 during recentering and the perpendicular to the straight line merging with this segment passing through the center of mass G.
  • the lengths ti , h and £ depend on the geometry of the lens and connect the center of mass G, the tip ( point A) in contact with the stop 20 and the point H constructed previously.
  • the mark is noted (W, X, Y). Point W is fixed and corresponds to the fixed position of stop 20.
  • center of mass G of lens 10 performs a rectilinear and uniform movement at any time t>t 0 .
  • the length to is defined as the length along X which separates G and the abutment 20.
  • the length D is the length along X by which the point A corresponding to the tip of the lens extends beyond the position of the abutment 20 located in W.
  • the length D which is adjusted at the level of the so-called fixed refocusing positioning device 200, in particular thanks to the actuating means 40, in order to have a duration of contact with the abutment 20 which is long enough to reliably achieve recentering of the lens 10.
  • the unit vector ⁇ (t) has coordinates (u x (t), u y (t)) and u(t) is therefore deduced from u by the vector rotation of angle ⁇ 8(t ) Rot( ⁇ (t ) - 0).
  • V c be the conveying speed of glass 10 on the rollers of the conveyor, by replacing the coordinates of H in the second equation (2), and by isolating b(t), we obtain:
  • the angle /?(t) of the lens 10 is equal to ⁇ 0 , the angle being determined by the system 170 for positioning the table 130 loading.
  • the fifth equation (5) therefore makes it possible to extract cos( ⁇ (t)) then s angle ⁇ (t) as a function of time via the ordinate of the center of mass G, G Y (t) .
  • FIG. 12 represents the position of lens 10 at the moment of escape, that is to say when lens 10 ceases to be in contact with rotating ring 22 of stop 20 which corresponds to point W.
  • the value of the angle (b E ) of entry of the glass 10 into the bending machine 140 of a glazing manufacturing installation 100 is determined by calculations according to the nominal shape of the glazing to be manufactured as well as the characteristics of the bending machine 140 (primary radius R1) and the bending tool 142 (secondary radius R2).
  • the value of the entry angle (b E ) is then capable of being corrected according to the measurements carried out on at least one glazing manufactured, in particular using an algorithm, in accordance with the teachings of the application PCT/CN2020/1 17404 cited above.
  • the instant of escape t E can be determined by calculation from the data corresponding to the nominal shape of the glazing, as well as the instant of contacting t c which depends however on the angle ( bo) entry of glass 10 into oven 120.
  • the value of the angle (bo) of entry of the glass 10 into the furnace 120 is in particular determined with respect to the angle (be) of entry so that the duration of contact is between 0.1 s and 0.5s, for example approximately 0.3s. Indeed, the fact of targeting a certain value of contact duration
  • the positioning device 200 (or fixed refocuser) according to the invention makes it possible to achieve very high speeds and advantageously higher than those of a mobile refocuser according to the state of the art, there is however an important characteristic which distinguishes them Operating. Indeed, the positioning device 200 does not make it possible to recenter a glass at an angle independently of the transverse positioning of the glass 10 at the outlet of the oven 120, before it comes into contact with the abutment 20 of the device.
  • the use of a single stop 20 and arranged laterally makes the positioning device 200 sensitive to the transverse positioning of the lens 10.
  • the positioning device 200 is arranged in the installation 100 in place of the mobile recenter according to the prior art described above.
  • the positioning device 200 also allows an increase in rates and a reduction in costs.
  • the positioning device 200 is able to be integrated into an overall solution aimed at obtaining self-regulation or automatic piloting of the positioning of the glasses 10 in such an installation 100 for manufacturing glazing, in particular but not exclusively through servos.
  • the positioning device 200 or fixed refocuser not only integrates into such a solution but also makes it possible to improve it, in particular by allowing greater responsiveness in the correction of the position of the lenses 10, reduced latency.
  • phase a phase in the manufacture
  • production a phase in the manufacture
  • the start-up phase consists of initially making adjustments to the various manufacturing parameters before then launching mass production, i.e. the production phase. Thus, the start-up phase precedes the production phase.
  • the positioning device 200 is deliberately not used.
  • the stopper 20 is moved from the fixed position to a retracted position, called out of service, in which the stopper 20 is by definition not likely to come into contact with any glass 10 conveyed by the roller conveyor 114.
  • the stop 20 is for example driven by the third servomotor 48 of the means 40 for actuating the fixed position towards said retracted position.
  • the second servomotor 46 makes it possible more particularly to adjust the longitudinal position along Y of the stop 20 with respect to the entrance to the machine 140 for bending and this according to the dimensions of the glass 10 varying from one manufacture to another.
  • the positioning system 170 arranged at the level of the loading table 130 is adjusted to position the glasses 10 with an angle (bo) of entry of the glasses 10 into the oven 120 corresponding to a theoretical value obtained by calculation .
  • the theoretical value of the entry angle (bo) is determined in particular according to the nominal shape or geometry of the glazing desired, for example here by the car manufacturer, as well as the bending machine 140 or even corresponds to a value resulting from a previous manufacturing campaign.
  • the angle (bo) of entry of the glasses 10 into the oven 120 would in theory be equal to the angle (b E ) of entry of the glass 10 into the 140 bending machine.
  • the positioning system 170 is adjusted by selectively controlling the actuating means 177 and 178 of the guide means 172 and 174, and if necessary the actuating means 179 of the front stop 176, by the central control unit (ECU).
  • ECU central control unit
  • the start-up phase is carried out with a time saving compared to the state of the art thanks to the automation carried out to set up the global self-regulation solution in the installation 100, in particular at the level of the system 170 for positioning with the actuating means 177, 178 and 179 and the device 200 for positioning with the means 40 for actuating.
  • At least one batch of a few glasses 10 is introduced into the installation 100 at the level of the loading table 130 with an entry angle (bo) determined by the adjustment of the positioning system 170.
  • the glasses 10 are heated one behind the other in the oven 120 while being conveyed by the conveying system 110, then transported by the conveyor 114 from their exit from the oven (without any contact with the stop 20 which is in retracted position) and this until the entrance to the machine 140 for bending and thermal toughening in which each glass 10 is then shaped to obtain, after cooling, a glazing such as a side window.
  • At least one of the glazings of the batch is then checked on a control device 180, here an automatic template, to determine any deviations of the glazing manufactured from a nominal shape or desired geometry. glazing.
  • corrections are made to the loading table 130 by modifying the angle (bo) of entry of the glasses 10 into the oven 120 and this thanks to the positioning system 170 of which the left side guide 172 and the right side guide 174 are in particular brought together or spaced apart transversely relative to each other.
  • the preceding operations may or may not be repeated with one or more batches to check with the control device 180 whether the corrections made to the angle (bo) of entry into the furnace 120 have had the expected effects on the geometry of the glazing.
  • the stop 20 of the positioning device 200 is then directly placed in the active position, without repeating said operations with more than one batch of glasses 10.
  • the third booster 48 is controlled to move the abutment 20 from the retracted position occupied until then towards the fixed position in which the rotating ring 22 of the abutment 20 is intended to come into contact laterally with each lens 10 to refocus the lens. 10 with said angle (b E ) of entry into the bending machine 140.
  • the stop 20 causes during contact a rotation of the glass 10 on the surface of the rollers (as illustrated in FIG. 9), and this simultaneously with its conveying at a speed Vc determined by the conveyor 114 .
  • the contact between the stop 20 and the lens 10 thus causes a modification of the angle (b E ) of entry of the lenses into the bending machine 140 due to the rotation of the lens 10.
  • an algorithm recalculates the value of the angle (bo) of entry into the oven 120, making it possible to obtain, after contact with the stop 20, the desired angle (b E ) of entry of the glasses 10 into the machine 140.
  • the duration of contact corresponds to the time elapsing between the instant te of bringing the glass 10 into contact with the abutment 20 and the instant t E of exhaustion when this contact ceases.
  • the choice of a target value for the duration of contact then makes it possible to obtain by calculation the value of the instant te of bringing the glass 10 into contact as soon as said value of the instant t c is equal to subtracting the value of escape time t E minus said target contact duration value.
  • the instant t E of escape can advantageously be calculated using the relation [Math 24] given previously since all the parameters are known and that contrary to the instant tc of contacting defined by the relation [Math 22], which is in particular a function of the entry angle (bo). Having determined by calculation as indicated above the value of the instant te of contacting, it is then possible to determine by calculation a new value of the angle (bo) of entry into the furnace 120 from said relation [Math 22] corresponding to the instant te of contact.
  • the angle (bo) of entry of the glass 10 into the oven 120 can therefore be corrected to take the new value obtained by calculation after the commissioning of the positioning device 200 and this advantageously in the same way as initially to start the start-up phase, or by selectively controlling the actuating means 177, 178 and 179 of the positioning system 170, located upstream of the oven 120, via the central control unit (ECU).
  • ECU central control unit
  • the contact time of each glass 10 with stop 20 in a fixed position will then be measured to determine whether the contact time corresponds to a target value.
  • a contact duration which is between 0.1 s and 0.5 s, for example a target value equal to 0.3 s.
  • a range of values is therefore defined around said target value, for example of plus or minus 20% of the target value, preferably of plus or minus 15%, even more preferably of plus or minus 10%.
  • a check of one or more glazings obtained is then advantageously carried out on the control device 180 to check the conformity of their geometry with respect to the nominal shape. desired.
  • the start-up phase ends when the first compliant glazing is obtained, also called “first good glazing”, and the production phase of the manufacturing facility 100 can then begin with mass production of the glazing.
  • the invention also advantageously proposes a method for automatically controlling the positioning of the sheets 10 of glass, called glass, in an installation 100 for manufacturing glazing during the production phase, that is to say after the start-up phase which just described.
  • the method according to the invention advantageously allows when a drift is detected, that is to say a slow and repeated drift, to automatically make the necessary corrections and this by acting preferentially on the device 200 positioning whose fixed position of the stop is then adjusted, failing this by acting on the positioning system 170, to selectively modify the angle (b E) of entry of the glasses into the machine 140 for bending and thermal toughening of facility 100.
  • the method for automatically controlling the positioning of the glass sheets 10, called the glass, in an installation 100 for manufacturing glazing, in particular for a motor vehicle, as described above, will be described below.
  • the manufacturing installation 100 comprises a loading table 130 which is associated with a positioning system 170 to position each glass 10 with an entry angle (bo) into a furnace 120.
  • the manufacturing installation 100 comprises an oven 120 inside which the glasses 10, successively conveyed on rollers 112 of a conveying system 110 are heated above a softening temperature.
  • At the exit of the furnace 120 is arranged at least one positioning device 200 comprising a lateral stop 20 configured to refocus each glass 10 transported by a roller conveyor 114 with an entry angle (b E ) into a bending machine 140 and thermal quenching.
  • the positioning device 200 comprises a lateral stop 20 with a rotating ring 22 configured to position each glass 10 leaving the oven 120 and transported by the roller conveyor 114, with an angle (b E ) input determined as a function in particular of the glazing to be manufactured.
  • the installation 100 comprises at least one central control unit (ECU) for the implementation of the method for automatically controlling the positioning of the glasses 10.
  • ECU central control unit
  • the automatic control of the positioning of the glasses 10 in the glazing manufacturing installation 100 is mainly ensured by the central control unit (ECU) to which are connected, in particular slaved, the various means involved in the implementation of said method. .
  • ECU central control unit
  • the control method comprises at least a first step (E1) of checking the geometry of at least one glazing manufactured by the installation 100 from a glass 10.
  • the control step (E1) is carried out by means of at least one control device 180 which is capable of automatically providing the measurements of the geometry of the glazing.
  • the device 180 for checking the glazing manufactured by the installation 100 is able to communicate, directly or indirectly, with the central control unit (ECU) intended to exploit said measurements.
  • control step (E1) is carried out on an automatic template 180, as a variant on an optical control device.
  • the control method comprises a second step (E2) of analyzing the measurements provided by the control step (E1), either by said control device 180, to further establish the existence or not of a drift in the glazing manufacturing process by the installation 100.
  • the second step (E2) of analysis consists in comparing said measurements provided by the control device 180 with a database comprising a history of measurements in order to establish in particular whether there is a drift, that is i.e. a slow and repeated drift as opposed to a one-off and unrepeated deviation.
  • control device 180 is interfaced with a computer 185 comprising such a database with the history of the measurements in order to be able to analyze by comparison the measurements provided by said control device 180 and then deliver data to the unit.
  • control unit ECU
  • the method stops at this second step (E2) of analysis, the checked glazing being compliant, and the method is again implemented from the first step (E1) during the next check.
  • this correction is then preferably carried out directly at the level of the positioning system 170 located before the oven 120 to modify the angle (bo) d entry of 10 glasses into a 120 oven.
  • the fixed position of the lateral abutment 20 of the positioning device 200 is then modified transversely for the reasons detailed previously. Indeed, its operation is dependent on the transverse position of the glasses 10 to guarantee contact for a determined period with the stop 20 (and this unlike the mobile recenter with two frontal stops according to the state of the art).
  • significant correction is thus meant an angle correction of a value corresponding to a duration of contact with the stop 20 which would be outside the range of values around the target value of the contact duration.
  • the correction could also be carried out with the positioning device 200 but it will be understood that a modification of the positioning system 170 would then be necessary due to the interaction existing between them. It is also for this reason that when the correction is carried out at the level of the positioning system 170, modifications are also made to the fixed position of the abutment 20 of the positioning device 200.
  • the correction of the positioning of the glasses 10 can be carried out on the positioning device 200 located after the oven 120.
  • the method according to the invention makes it possible to automatically detect the presence of a drift and in doing so to react quickly.
  • the control method thus comprises a third step (E3) of adjustment consisting in adjusting the fixed position of the lateral stop 20 of the positioning device 200 to modify the angle (be) of entry of the glasses 10 into a machine 140 of bending and thermal quenching.
  • the third step (E3) of adjustment consists in selectively controlling the means 40 for actuating the stop 20 to adjust the fixed position of the lateral stop 20 according to the transverse orientation.
  • the third step (E3) of adjustment is controlled automatically by the central control unit (ECU) to which said means 40 for actuating the lateral stop 20 are slaved.
  • step (E3) of adjusting the position of the glasses 10 via the abutment 20 of the device 200 for positioning directly at the outlet of the oven 120 the corrections are made more quickly, in comparison in particular to corrections which would be performed only as input by the positioning system 170 arranged at the level of the loading table 130.
  • the use of the positioning device 200 therefore makes it possible to correct the position of the glasses 10 with less latency, compared to a correction implemented at the level of the loading table 130 this means a number N of glass, for example 20 to 30 glasses depending on the length of the furnace 120 of the installation 100, which will advantageously not be discarded.
  • the control method then comprises a fourth verification step (E4) consisting, after the adjustment of the fixed position of the lateral stop 20, of verifying that the duration of contact between the following lenses 10 and the lateral stop 20 is indeed always included in a range of given values around a target value corresponding to a position of the lens 10 having said angle (b E) of entry into the bending machine 140.
  • the function of the abutment 20 of the fixed recenter according to the invention remains to ensure the positioning of each lens 10 with said angle (b E ) of entry into the bending machine 140, further correcting the effects of deviation.
  • the contact duration is between 0.1 s and 0.5s, for example a target value equal to 0.3s.
  • the target value of the duration of contact of the lateral edge 14 of a lens 10 with the abutment 20, corresponding to the angle (b E ) of entry of the desired lens 10 into the bending machine 140 is determined by learning for each type of glazing.
  • the control method includes a fifth correction step (E5) consisting, if the duration of contact is outside the range of values around the target value, in then selectively modifying the position of the guide means 172, 174 and, if necessary, that of the front stop 176 of the system 170 for positioning the lenses 10.
  • E5 a fifth correction step
  • the positioning system 170 is arranged before the oven 120 of the installation 100.
  • the correction step (E5) consists in further modifying the position of said guide means 172, 174 which comprise a left side guide 172 and a right side guide 174 as follows:
  • the left side guide 172 and the right side guide 174 are separated transversely from each other in order to tend towards the target value by increasing the duration of contact, - if the duration of contact is greater than an upper limit value of the range, the left side guide 172 and the right side guide 174 are moved transversely closer to each other in order to tend towards the target value by reducing the duration of contact.
  • the lower limit value and the upper limit value of the range correspond respectively to the target value with a margin equal to plus or minus 20%, preferably 15%, even more preferably 10%.
  • the fifth correction step (E5) again consists in selectively modifying the position of the front stop 176 according to the corrections made to modify the position of said guide means 172, 174 of the system 170 for positioning the lenses 10.
  • the fifth correction step (E5) is carried out automatically by the central control unit (ECU) in which the means 178, 179 for actuating the guide means 172, 174 and the actuating means 179 of the stop 176 d front stop are respectively slaved.

Abstract

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).

Description

DESCRIPTION TITRE : Dispositif de posit ionnement de feuil les de verre, installation de fabrication de vitrages comportant un tel disposit i f et procédé pour piloter automatiquement le posit ionnement des feuil les de verre dans une telle installation DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION L’invention concerne un dispositif de posit ionnement de feuil les 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 dispositi f de posit ionnement ainsi qu’un procédé pour piloter automatiquement le positionnement des feuil les 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 feuil leté) 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 « feuil le à feuil le », 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 f igure 1 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 1 10 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 1 10 de convoyage à plat des feuilles de verre 10 comporte au moins un lit de rouleaux 1 12 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 figure 1 . Sur la figure 1 , 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 1 12 du système 1 10 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 1 12 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 figure 1 , 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 figure 2 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 figure 1 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 figure 2 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 figure 3 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 figure 2, 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 1 10 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 1 12 du système 1 10 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 figure 3 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 figure 3 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 a autour dudit centre de masse G et une translation d’un vecteur (DCT, DUT).
Dans le repère (X, Y) représenté sur la figure 3, 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 Mk sont :
[Math 1 ]
( Xk i = Xk cos a — Yk sin a + AXT ( Yk> = Xk sin a + Yk cos a + AYT 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 (be), avec lequel un verre 10 rentre dans la machine 140 de bombage. C’est la raison pour laquelle, l’angle (be) 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 (be) d’entrée du verre dans la machine 140 de bombage et de trempe thermique d’une installation 100 selon la figure 1 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 figure 4 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 figure 1 , un tel dispositif 160 est destiné à être intégré dans une installation 100, associé à un convoyeur 1 14 intermédiaire, l’ensemble est agencé entre la sortie du four 120 et l’entrée de la machine 140 de bombage comme l’illustre la figure 4.
Ce dispositif 160 de positionnement est exploité dans nos installations selon la figure 1 pour corriger l’angle (be) d’entrée avec lequel chaque verre 10 entre dans la machine 140, ledit angle (be) 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 figure 2).
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 figure 4), 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 1 14.
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 1 14 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 figure 4) 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 1 14, 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 figure 4).
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 (be) 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 figure 4), 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 figure 4) 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 figure 4) 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 1 14 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 1 14. 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.
RESUME DE L’I NVENTION
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 selon l’invention 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 coûteuse 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’intégre 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 DESCRI PTION DES FIGURES
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront 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 :
- la figure 1 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 ; - la figure 2 est une vue en perspective qui représente une vitre latérale de forme torique fabriquée par une installation selon la figure 1 et qui illustre en outre le rayon primaire R1 et le rayon secondaire R2 d’un tel exemple de vitrage ;
- la figure 3 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 figure 2 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 ;
- la figure 4 est une vue de côté qui représente partiellement une installation analogue à celle de la figure 1 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 ;
- la figure 5 est une vue schématique de dessus qui représente une installation analogue à celle de la figure 1 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 ;
- la figure 6 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 ;
- la figure 7 est une vue en coupe qui représente la butée selon la figure 6 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 ;
- la figure 8 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 ;
- la figure 9 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 ;
- la figure 10 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 ;
- la figure 1 1 est une représentation géométrique selon les éléments de la figure 10 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 ;
- la figure 12 est une représentation géométrique selon les éléments de la figure 10 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.
DESCRI PTION DETAI LLEE DES FIGU RES
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 figure 5, en vue de dessus, une installation 100 de fabrication de vitrages qui est en partie analogue à celle décrite précédemment en référence à la figure 1 mais qui comporte en outre un dispositif 200 de positionnement, dit recentreur fixe, selon l’invention.
Selon la figure 5, 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 1 12 d’un système 1 10 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 figure 4 et, comme celui-ci, est destiné à être associé à un convoyeur 1 14 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 1 14 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 figure 5, à un angle (be) 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 (bE) 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 figure 5 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 figure 5, les rouleaux du système 1 10 de convoyage des verres 10 dans le four 120 ou encore du convoyeur 1 14 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 bo d’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. I l 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 figure 5. 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 1 12 du système 1 10 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 figure 5, 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 figure 5. La position de référence du verre 10 détermine notamment l’angle bo 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 (1 s) 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 entraîné 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 bo d’entrée du verre 10 dans le four 120 représenté sur la figure 5 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 bo d’entrée du verre 10 dans le four 120. Plus l’écartement entre les deux guides latéraux 172 et 174 est réduit, plus l’angle bo d’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 bo d’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/CN2020/1 17404 (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 figure 3 (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 (a) autour du centre de masse G du verre et d’une translation d’un vecteur (DCT, DUT).
Par ailleurs, on rappelle également que seul l’angle (be) 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 Z = S(X'k, Y'k), 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 S(X'k, Y'k) sont comparés à la surface S(Xk,Yk) 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 S(X'k, Y'k) — S(Xk, Yk ) 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 :
[Math 2]
Mk = S(X'k,Y'k ) — S(Xk, Yk) + a(studs, position)^ + ô(studs, position) Yk + c(studs, position)
Or, tous les termes de cette équation sont connus ou peuvent être calculés :
- la position en X et Y des points de coordonnées (Xk et 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 Z = S(Xk, Yk) est connue car définie par la géométrie de ladite machine 140, dépendant essentiellement des rayons principal Ri et secondaire R2 ;
- les coefficients a, b et c définissent un plan de référence par rapport auquel la surface Z = S(Xk,Yk) 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 (a) 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 (a) et la mesure Mk par la formule suivante :
[Math 3]
Figure imgf000037_0001
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 Da 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 (bo) d’entrée (représenté sur la figure 5 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 bo d’entrée, notamment en cas de dérive.
Tel qu’expliqué précédemment et illustré à la figure 3, le verre 10 subit ensuite lors de son convoyage à l’intérieur du four 120 par l’intermédiaire des rouleaux 1 12 un phénomène de dévirage qui va provoquer une modification de la position initiale déterminée par le système 170 de positionnement, notamment de l’angle (bo) 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 1 14 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 figure 5), le dispositif 200 de positionnement ou « recentreur fixe » comportant la butée 20 permet de corriger les effets du dévirage sur l’angle (bE) 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 1 14 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 figure 5 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 bo 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 1 14.
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 be d’entrée dans la machine 140 qui est ici plus aigu que l’angle bo d’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 be d’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 figure 6 et une position active illustrée sur la figure 7.
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 1 14 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 figure 8 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 figure 8.
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 1 14.
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 figure 9 représentant les positions successivement occupées par le verre 10.
A la sortie du four 120, le verre 10 occupe sur les rouleaux du convoyeur 1 14 (non représenté sur la figure 9) la position initiale (Pos. 0) à l’instant t=to, dans laquelle le verre 10 présente un angle représenté au niveau du bord latéral 14 et correspondant à l’angle bo 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 to et ti , le mouvement du verre 10 convoyé longitudinalement est rectiligne et uniforme. Le verre 10 se déplace à une vitesse Vc de 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 :
[Math 4]
Figure imgf000045_0001
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 figure 9) garde une valeur constante.
La position (Pos. 1 ) correspond à l’instant t=ti où 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 ti et 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 to de 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 figure 9, le verre 10 effectue alors, relativement aux rouleaux du convoyeur 1 14, 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 to 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 t3 où 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 ti (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 Vc de 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 :
[Math 5]
Figure imgf000046_0001
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 figure 9) garde une valeur constante correspondant à l’angle be 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 be d’entrée dans la machine 140 de bombage.
Sur la figure 10, 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 ti , h et £3 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 (W, X, Y). Le point W est fixe et correspond à la position fixe de la butée 20. Comme décrit précédemment en référence à la figure 9, le centre de masse G du verre 10 effectue un mouvement rectiligne et uniforme à tout instant t > t0.
La longueur to est définie comme la longueur le long de X qui sépare G et la butée 20. La longueur D est la longueur suivant X de laquelle dépasse le point A correspondant à la pointe du verre par rapport à la position de la butée 20 située en W.
Avantageusement, c’est en fait la longueur D 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 Ï et v en fonction du temps
Tel qu’illustré par la figure 9, toutes les données dépendent du temps (t), ainsi les paramètres sont par exemple à l’instant initial to indicés ou mis avec un exposant « 0 ».
Dans le repère {Cl, X, Y), le vecteur unitaire Ï(t) a pour coordonnées (ux(t),uy(t)) et u(t) se déduit donc de u par la rotation vectorielle d’angle β8(t ) Rot(β(t ) - 0).
Sous forme matricielle, u(t) s’écrit donc :
[Math 6]
Figure imgf000047_0001
Pour exprimer u*, on utilise les notations de la figure 10 correspondant à la position de référence du verre 10. Le vecteur
Figure imgf000047_0002
représenté sur la figure 1 1 se déduit ainsi du vecteur
Figure imgf000047_0003
représenté sur la figure 10 par une rotation d’angle b0, soit :
[Math 7]
Figure imgf000047_0004
De façon identique, il vient pour
Figure imgf000047_0005
:
[Math 8]
Figure imgf000047_0006
De façon identique, on a pour un instant quelconque, Ï(t) et v(t) définis par la première équation (1 ) suivante:
[Math 9]
Figure imgf000048_0001
Calcul de l’équation de la droite {AH) représentée à la figure 10 aux instants successivement illustrés sur la figure 9
La droite (AH) est parallèle au vecteur v(t), donc (AH) est défini, à tout instant, par la deuxième équation (2) :
[Math 10]
Figure imgf000048_0002
Afin de fixer l’ordonnée à l’origine b(t), on utilise le fait que H e (AH). Or, par composition vectorielle, on a
Figure imgf000048_0003
Soit :
[Math 1 1 ]
Figure imgf000048_0004
Soit Vc la 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 b(t), on obtient :
Figure imgf000048_0006
Soit par conséquent pour l’équation de la droite (AH) :
[Math 13]
Figure imgf000048_0005
Qui se simplifie selon une troisième équation (3), qui est valable pour tout t ³ t0, en : [Math 14]
Figure imgf000049_0001
Equation de la droite ( AH ) pour t e [t0, tx]
Entre les positions (Pos. 0) et (Pos. 1 ) illustrées sur la figure 9, l’angle /?(t) du verre 10 vaut β0, l’angle étant déterminé par le système 170 de positionnement de la table 130 de chargement.
Ainsi, pour tout
Figure imgf000049_0002
(ou encore t e [t0, tc] avec tc correspondant à l’instant de mise en contact), on a la quatrième équation n°4 suivante :
[Math
7
Figure imgf000049_0003
Figure imgf000049_0005
(ou t e [tc, tE] avec tc correspondant à l’instant de mise en contact et tE l’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 b(ΐ) évolue en fonction du temps et l’équation de la droite (AH) est gouvernée par la troisième équation (3).
Le calcul de b(ΐ) entre les instants tc et tE nécessite dans un premier temps d’exprimer b(ΐ) en fonction de la position connue du centre de masse G du verre puis d’en extraire la grandeur cos^(t)).
Relation entre β(t) et l’ordonnée de G
Figure imgf000049_0006
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 b(t) = 0, soit ci-après la cinquième équation (5) valable pour tout t e [tc, tE] :
[Math
Figure imgf000049_0004
p Calcul de β(t) fonction de l’ordonnée de G
La cinquième équation (5) permet donc d’extraire cos(β(t))p uis s’angle β(t) en fonction du temps par l’intermédiaire de l’ordonnée du centre de masse G, GY(t). En multipliant les deux membres de cinquième équation (5) par sin(/?(t)), on obtient :
[Math 17]
Figure imgf000050_0001
En remplaçant puis en élevant chaque membre au carré, on obtient une équation du second degré que l’on résout de façon classique. Soit :
[Math 18]
Figure imgf000050_0002
D’où la sixième équation (6) suivante :
[Math 19]
Figure imgf000050_0003
Après simplification qui élimine les termes en
Figure imgf000050_0004
Ie discriminant D s’écrit :
[Math 20]
Figure imgf000050_0005
D’où la septième équation (7) suivante :
[Math 21 ]
Figure imgf000050_0006
Le signe « - » (moins) devant la fonction Arccos provient du fait que pour t e [tc; tE\, on a b(ί) £ b0 £ 0. Des deux solutions sont ainsi possibles en +VÂ, nous n’avons retenu ci-après la solution en +VÂ, qui donne une valeur croissante en fonction de (t) à l’argument de la fonction Arccos. Calcul des instants de mise en contact te et d’échappement ÎE avec la butée 20 du recentreur fixe
• Calcul de l’instant de mise en contact tc.
En disant qu’à l’instant tc, le point 12(0,0) vérifie la quatrième équation (4), on obtient l’équation suivante :
[Math 22]
Figure imgf000051_0001
On remarque que l’instant de contact tc avec la butée 20 dépend naturellement de l’angle b0 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 G° est petit (éventuellement en valeurs négatives), plus tc sera grand.
• Calcul de l’instant d’échappement tE En utilisant le fait qu’à l’instant tE, le point A est confondu avec l’origine 12(0,0), l’application de Pythagore dans le triangle (A, G, H) rectangle en H donne :
[Math 23]
Figure imgf000051_0002
On obtient donc finalement :
[Math 24]
Figure imgf000051_0003
On décrira ci-après, en référence à la figure 12, le calcul de l’angle du verre en sortie du dispositif 200 de positionnement, soit l’angle (bE) d’entrée du verre 10 dans la machine 140 de bombage.
La figure 12 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 W. A cet instant t=t3 (ou encore t=tE) qui correspond à la position
(Pos. 3) sur la figure 9, le point W 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 0 défini par Q = GÂH et qui ne dépend que de la géométrie du verre 10.
Selon la figure 12, on obtient la relation suivante : [Math 25]
Figure imgf000052_0002
Soit pour l’angle (bE)
[Math
Figure imgf000052_0001
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 (bE) 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 (bE) 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/CN2020/1 17404 précitée. Selon les équations précédentes, l’instant d’échappement tE peut être déterminé par calcul à partir des données correspondant à la forme nominale du vitrage, de même que l’instant de mise en contact tc qui dépend cependant de l’angle (bo) d’entrée du verre 10 dans le four 120.
Ainsi, pour une valeur donnée de l’angle (bo) 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 (bE) d’entrée du verre 10 dans la machine 140 de bombage. Avantageusement, la valeur de l’angle (bo) d’entrée du verre 10 dans le four 120 est en particulier déterminée par rapport à l’angle (be) d’entrée de sorte que la durée de contact soit comprise entre 0, 1 s 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 (be) d’entrée voulu et cela malgré les variations aléatoires impactant l’angle (bo) 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 (be) 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 figure 1 , 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’intégre 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 1 14 à rouleaux.
Selon l’exemple de réalisation illustré à la figure 8 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 figure 8, 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 (bo) d’entrée des verres 10 dans le four 120 correspondant à une valeur théorique obtenue par calcul.
La valeur théorique de l’angle (bo) 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 (bo) d’entrée des verres 10 dans le four 120 serait en théorie égal à l’angle (bE) 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 (bo) 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 (bo) 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 1 10 de convoyage, puis transportés par le convoyeur 1 14 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 (bo) 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 (bo) d’entrée dans le four 120 ont eu les effets escomptés sur la géométrie du vitrage.
De préférence, une fois que l’angle (bo) 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 (bE) 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 figure 9), et cela simultanément à son convoyage à une vitesse Vc déterminée par le convoyeur 1 14.
Le contact entre la butée 20 et le verre 10 entraîne ainsi une modification de l’angle (bE) 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 (bo) d’entrée dans le four 120, permettant d’obtenir, après contact avec la butée 20, l’angle (bE) 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 te de mise en contact du verre 10 avec la butée 20 et l’instant tE d’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 te de mise en contact du verre 10 dès lors que ladite valeur de l’instant tc est égale à la soustraction de la valeur de l’instant tE d’échappement moins ladite valeur cible de durée de contact.
En effet, l’instant tE d’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 tc de mise en contact défini par la relation [Math 22], laquelle est notamment fonction de l’angle (bo) d’entrée. Ayant déterminé par calcul comme indiqué ci-dessus la valeur de l’instant te de mise en contact, il est alors possible de déterminer par calcul une nouvelle valeur de l’angle (bo) d’entrée dans le four 120 à partir de ladite relation [Math 22] correspondant à l’instant te de mise en contact.
L’angle (bo) 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 (bo) 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, 1 s 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 (b E) 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 (bo) 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 1 12 d’un système 1 10 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 1 14 à rouleaux avec un angle (bE) 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 1 14 à rouleaux, avec un angle (bE) 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 (bo) 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 (be) 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 (b E) 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 (bE ) 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, 1 s 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 (bE ) 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 figure 5, 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

REVENDICATIONS
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 (1 14) 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 (bE) 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 )_q u i , associé à la butée (20) latérale, est apte à détecter au moins :
- un instant initial (te), 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 (ÎE), 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.
1 1 . 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 1 1 , 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 (1 12) d’un système (1 10) 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 (1 14) à rouleaux de manière à recentrer chaque verre (10) convoyé avec un angle correspondant à un angle (be) d’entrée du verre (10) dans la machine (140) de bombage et de trempe thermique.
14. I nstallation 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 (1 14) 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 (be) d’entrée dans la machine (140) de bombage.
15. I nstallation 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. I nstallation 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. I nstallation 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 (bo) 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. I nstallation 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 (bo) d’entrée dans un four (120) à l’intérieur duquel les verres (10), convoyés sur des rouleaux (1 12) d’un système (1 10) 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 (1 14) à rouleaux avec un angle (be) 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 (E 1 ) 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 (bE) 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 (bE) 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 (bo) 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 (bE) 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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