Dispositif de commande d'une opération de trancannage

Abstract

 Le produit allongé (3) est guidé entre les rouleaux (20) montés sur la coulisse (19) et le tube de guidage (23) fixé à l'extrémité du bras (22) qui pivote autour de tourillon vertical (21). Au cours de l'opé­ration de trancannage qui déplace le pilier (15) suportant la coulisse (19) dans la fente (16) alter­nativement dans un sens et dans l'autre, le bras (22) pivote autour du pivot (21) si l'angle d'approche se modifie. Le capteur (31) influencé par la position de la palette (32) donne un signal analogique au circuit de commande de sorte que les modifications de ce signal entraînent des modifications de la vitesse de dépla­cement du pilier (15) permettant de rétablir un angle d'approche correspondant à une valeur optimale désirée.

Description

[0001] On sait que les enrouleurs automatiques sont utilisés pour bobiner divers produits continus de pro­fil prédéterminé à des vitesses relativement élevées. Pour diminuer la place perdue et assurer une structure convenable à l'enroulement prévu, il convient d'enrou­ler le produit le plus correctement possible et pour cela d'assurer la commande du dispositif de trancannage de façon que le produit se dépose spire à spire et cou­che par couche sur l'enrouleur, en tenant compte du fait que le déplacement du dispositif de trancannage au cours du temps qu'il faut à l'enrouleur pour effectuer un tour sur lui-même doit être dépendant de la largeur du profil du produit allongé.

[0002] Le but de la présente invention est de perfec­tionner les dispositifs de commande permettant d'auto­matiser une opération d'enroulement de façon à ce que la torche ou le bobinage réalisés présentent le moins de défauts d'enroulement possibles.

[0003] Dans ce but, la présente invention a pour ob­jet un dispositif de commande d'une opération de tran­cannage sur un enrouleur d'un produit allongé, compre­nant des moyens d'entraînement pour faire tourner l'en­rouleur à une vitesse prédéterminée, et des moyens de trancannage qui sont disposés en regard de l'enrouleur et qui comprennent eux-mêmes des moyens de guidage du produit allongé qui sont entraînés de manière à se dé­placer parallèlement à l'axe de l'enrouleur alterna­tivement dans un sens ou dans l'autre, caractérisé en ce que les dits moyens de trancannage comprennent un chariot mobile en translation parallèlement à l'axe de l'enrouleur et soumis à l'action de moyens de dépla­cement, un bras de guidage monté pivotant sur le chariot autour d'un axe perpendiculaire à celui de l'enrouleur, et des organes de guidage qui donnent au bras une orientation correspondant à l'angle d'approche du produit, et en ce que le dispostif comprend en outre des moyens de commande automatique qui donnent aux moyens de déplacement du chariot une vitesse asser­vie à l'angle d'approche du produit de manière que cet angle conserve une valeur constante pendant chaque course de l'opération de trancannage.

[0004] Le dispositif permet de régler la vitesse d'avance du chariot de trancannage en fonction de la section du produit à enrouler. De plus, afin d'obtenir un enroulement spire à spire, la vitesse d'avance peut varier sous l'influence d'un capteur inductif analo­gique qui tend à régler la vitesse d'avance de façon à maintenir l'angle d'approche du produit à une valeur constante.

[0005] On va décrire ci-après à titre d'exemple une forme d'exécution de l'objet de l'invention en se réfé­rant au dessin, dont :

la fig. 1 est une vue en élévation partielle schématique et partiellement coupée d'un dispositif d'enroulement,

la fig. 2 est une vue en plan de dessus éga­lement partielle du dispositif de trancannage,

les fig. 3a, 3b et 3c sont des vues en plan schématiques et simplifiées montrant trois positions différentes d'un bras de guidage correspondant à trois angles d'approche différents, et

la fig. 4 est un schéma électrique du dispo­sitif de commande.

[0006] Le dispositif de trancannage comporte un socle 1 qui est fixe et qui est placé à une distance prédéterminée d'un enrouleur dont on voit un touret 2 à la fig. 1. Ce touret est monté sur un axe (non représenté) qui est orienté perpendiculairement au plan du dessin. Il est entraîné en rotation par des moyens qui ne sont pas représentés mais qui permettent d'imprimer au touret une vitesse de rotation déterminée, par exemple une vitesse restant constante pendant toute l'opération d'enroulement. Cette opération a pour but de former sur le touret 2 à partir d'un produit allongé 3 qui peut être par exemple un cable électrique, mais également un tuyau en matière plastique, ou un profilé souple, une torche 4 formée par un certain nombre de spires déposées côte à côte sur le touret 2 et de couches de spires empilées les unes sur les autres comme on le voit aux fig. 3a, 3b et 3c. Pour guider le produit allongé 3, le dispositif de trancannage comprend tout d'abord à l'intérieur du soc­le 1 un chariot 4 qui se compose d'une plaque d'arma­ture 5 et de deux paires de galets 6 montées l'une au-dessus de l'autre d'un côté de la plaque 5. Chacune de ces paires de galets 6 coopère avec une glissière 7 présentant la forme d'un rail disposé horizontalement et orienté perpendiculairement au plan du dessin. Ces rails sont fixés au socle par des empattements 7a. A la plaque 5 est fixée en outre un patte d'entraînement 8 à laquelle est associé un écrou 9. Une vis d'entraînement 10 pivotée par des moyens qui ne sont pas représentés mais disposés parallèlement aux glissières 7 est accouplée à une poulie 11 qu'un moteur 12 peut entraîner en rotation au moyen d'une courroie 13. Le sens de rotation du moteur 12 étant réversible, le chariot se déplace donc parallèlement aux glissières 7 en étant guidé par elles et en étant entraîné par la rotation de la vis 10. Sur la plaque 5 est fixé par une bride 14 un pilier vertical 15 qui traverse dans une fente 16 la paroi supérieure du socle 1 et qui porte à son extrémité supérieure un étrier 17. Des pivots 18 orientés sur un axe horizontal parallèle à celui de la vis 10 supportent une coulisse de guidage 19 constituée par une plaque métallique au profil en U muni à ses deux extrémités de paires de galets ou de rouleaux 20. Ces rouleaux sont des organes connus en soi qui permettent de guider le produit allongé 3. Leur écartement peut être réglé en fonction de largeur du profil du produit. Un tourillon de pivotement 21 est disposé sous la coulisse 19 exactement entre deux rouleaux de guidage 20 situés à l'avant de la coulisse. Un bras de guidage 22 orienté vers le fût de l'enrouleur 2, pivote sur le tourillon 21. A son extrémité il porte un tube de guidage 23 assurant le dépôt du produit allongé 3 directement sur l'enrou­lement en formation pendant toute la durée de l'opé­ration. Les moyens de guidage sont équilibrés par un contrepoids 24 situé à l'arrière de la coulisse de guidage 19. D'autre part, le bras de guidage 22 se prolonge en arrière de son tourillon 21 par une queue 25. Celle-ci coopère avec un moyen de maintien 26 fixé dans le fond de la coulisse 19 et constitué d'un socle perçé d'un trou vertical et d'un ressort sollicitant une bille engagée dans une dépression ménagée à la surface supérieure de la queue 25. L'extrémité arrière de cette queue 25 peut être bloquée par un doigt 27 qui coopère avec un vérin 28 fixé sous la coulisse 19. Le vérin 28 permet de bloquer d'une façon rigide le bras 22 dans une orientation fixe par rapport à la coulisse 19, tandis, que le dispositif de maintien 26 retient le bras dans la même position mais permet une déviation si le tube de guidage 23 est soumis à un effort latéral.

[0007] Le dispositif de trancannage décrit est encore équipé de deux sortes de capteurs. Des capteurs de limite de course sont constitués par deux butées 29 fixées sous la paroi supérieure du socle 1 en des em­placements correspondant aux déplacements maxima du pilier 15 le long de la vis 10 dans un sens et dans l'autre. Ces butées coopèrant avec un capteur inductif 30 qui est fixé au pilier 15 et qui par conséquent peut émettre un signal de commande lorsqu'il se trouve au droit de l'une ou de l'autre des butées 29. Bien entendu, les butées 29 peuvent être réglables, ce qui permet de varier la course du dispositif de tran­cannage.

[0008] Un second dispositif détecteur est encore prévu. Il s'agit du capteur inductif de type analogique 31 qui est monté sur un côté de la coulisse 19 à une certaine distance de l'axe de pivotement du tourillon 21 et qui coopère avec un organe mobile 32 constitué sous forme d'une palette fixée au bras 22 au voisinage de son axe de pivotement et s'étendant en direction du capteur 31.

[0009] Les fig. 3a, 3b et 3c montrent comment le cap­teur 31 et la palette 32 permettent de repérer l'orien­tation du bras de guidage 22 et par conséquent l'angle d'approche du produit allongé 3 sur l'enroulement. Comme on le sait, lors d'une opération d'enroulement, on appelle angle d'approche l'angle que fait le brin du produit allongé au voisinage de l'enroulement par rapport à l'axe du fût sur lequel l'enroulement se forme ou par rapport à un plan perpendiculaire à cet axe. La position de la fig. 3a correspond à une situation ou le bras de guidage 22 se trouve exactement dans un plan perpendiculaire à l'axe du fût 2 et où le tourillon 21 est distant du côté de la dernière spire déposée sur le fût d'une distance égale à la moitié de la largeur du profil du produit 3. Comme le bras 22 sollicité par le tube 23 et par conséquent par l'action du produit allongé 3 qui est guidé entre les rouleaux 20 est alors orienté perpendiculairement à l'axe du fût, l'angle d'approche est nul et lorque le bras 22 se trouve dans cette position, sa queue 25 est maintenue par la bille du dispositif 26. Si, à partir de cette position, le dispositif de trancannage fonctionne trop vite, c.à.d. que la vitesse de déplacement du chariot 5 est trop élevée, le bras 22 va nécessairement prendre la position de la fig. 3b. La palette 32 va donc s'écarter du capteur 31 de sorte que le signal d'orientation va varier. Le capteur 31 étant un capteur analogique, la grandeur du signal émis variera proportionnellement à l'écart du bras 22 par rapport à sa position normale.

[0010] En revanche, si, à partir de la position de la fig. 3a, le déplacement du dispositif de trancannage s'effectue avec une vitesse telle que le produit allon­gé 3 prend du retard, son angle d'approche devient né­gatif et le signal d'orientation variera dans un sens contraire à la variation enregistrée entre les posi­tions des fig. 3a et 3b. C'est ce que l'on voit à la fig. 3c.

[0011] Les détecteurs décrits permettent ainsi de réaliser une commande automatique et de haute précision de toute l'opération de trancannage. Le schéma du cir­cuit de commande est visible à la fig. 4. On reconnaît à cette figure le moteur 12 qui est un moteur à courant continu dont la vitesse de rotation dépend de la ten­sion aux bornes de commande. Cette tension provient d'une sortie 33 du circuit de commande 34 après avoir été amplifiée dans un amplificateur 35. Les signaux d'entrée du circuit 34 sont les suivants: tout d'abord en 36 entre une tension continue dont la valeur dépend de la vitesse de rotation du touret 2. Ainsi, une dynamo tachymétrique 37 forme une tension continue proportionnelle à cette vitesse de rotation et cette tension est divisée dans un potentiomètre 38 dans un rapport qui peut être fixé arbitrairement et qui dépendra par exemple de la largeur du profil du produit à enrouler. La tension continue au point d'entrée 36 détermine en première approximation la vitesse de rotation du moteur 12. Cette tension amplifiée dans l'amplificateur 39 est conduite à un sommateur 40 dans lequel il s'y ajoute ou s'en retranche une valeur de tension qui est déterminée par le signal fourni par le détecteur 31. La valeur de ce signal est amplifiée dans un amplificateur 41, puis dans l'inverseur sélectif 42 et elle est maintenue à la polarité d'entrée ou changée de signe suivant le sens dans lequel tourne le moteur 12, c.à.d. suivant le sens dans lequel le chariot de trancannage se déplace. Le signal de sortie de l'inverseur sélectif 42 est fourni au sommateur 40. Le résultat de l'addition est ensuite fourni à l'inverseur sélectif 43 qui remplit exactement les mêmes fonctions que l'inverseur 42 et qui alimente l'amplificateur 35. Les inverseurs sélectifs 42 et 43 sont pilotés par le dispositif de commande 44 qui inverse la position des commutateurs 45 et 46 en fonction des signaux émis par le capteur 30 lorsque celui-ci se trouve en regard des butées 29.

[0012] On réalise ainsi un dispositif très simple et de fonctionnement précis qui assure un dépôt spire à spire parfaitement régulier d'un profilé allongé tel qu'un tube en matière plastique ou un cable. Au moment des changements de sens du moteur 12, le vérin 28 est commandé, de sorte que le bras 22 est nécessairement ramené et bloqué dans la position correspondant à l'angle d'approche nul, grâce à la coopération entre le vérin 28 et le doigt 27.

[0013] Le fait que la vitesse de rotation du moteur 12 est influencée par l'épaisseur de l'enroulement assure une proportionalité entre la vitesse de déplacement du chariot de trancannage et la vitesse linéaire du produit 3. Le pivotement de la coulisse 19 autour des tourillons 18 pourrait également être pris en compte dans le dispositif de commande.

Revendications

1. Dispositif de commande d'une opération de trancannage sur un enrouleur d'un produit allongé, com­prenant des moyens d'entraînement pour faire tourner l'enrouleur à une vitesse prédéterminée, et des moyens de trancannage qui sont disposés en regard de l'enrou­leur et qui comprennent eux-mêmes des moyens de guidage du produit allongé qui sont entraînés de manière à se déplacer parallèlement à l'axe de l'enrouleur alterna­tivement dans un sens ou dans l'autre, caractérisé en ce que les dits moyens de trancannage comprennent un chariot mobile en translation parallèlement à l'axe de l'enrouleur et soumis à l'action de moyens de dépla­cement, un bras de guidage monté pivotant sur le chariot autour d'un axe perpendiculaire à celui de l'enrouleur, et des organes de guidage qui donnent au bras une orientation correspondant à l'angle d'approche du produit, et en ce que le dispositif comprend en outre des moyens de commande automatique qui donnent aux moyens de déplacement du chariot une vitesse asservie à l'angle d'approche du produit de manière que cet angle conserve une valeur constante pendant chaque course de l'opération de trancannage.

2. Dispositif selon la revendication 2, caracté­risé en ce que les dits moyens de commande comprennent un capteur capable d'émettre un signal d'orientation correspondant à l'orientation du bras et un émetteur d'un signal de consigne, ce dernier correspondant à une valeur de la vitesse de déplacement du chariot, et en ce que les moyens de commande sont asservis au signal d'orientation et au signal de consigne.

3. Dispositif selon la revendication 2, caracté­risé en ce que les moyens de commande comprennent un circuit de commande comportant un correcteur (35) qui reçoit le signal de consigne et le signal d'orientation et produit un signal de commande entraînant les moyens de déplacement à une vitesse qui est une fonction prédéterminée de la vitesse de l'enrouleur et de l'écart momentané entre l'angle d'approche du produit et un angle d'approche moyen prédéterminé.

4. Dispositif selon la revendication 3, caracté­risé en ce que l'émetteur du signal de consigne compor­te une dynamo tachymétrique montée sur l'enrouleur et un potentiomètre branché sur la dynamo tachymérique, une prise intermédiaire du potentiomètre étant reliée au circuit de commande.

5. Dispositif selon la revendication 2, caracté­risé en ce que les moyens de déplacement comportent un moteur à courant continu dont la tension est réglée en fonction du signal de commande.

6. Dispositif selon la revendication 2, caracté­risé en ce que le dit capteur est du type inductif analogique.

7. Dispositif selon la revendication 1, caracté­risé en ce que le bras de guidage est monté sur une console pourvue de rouleaux de guidage et supportée par le chariot, les dits rouleaux de guidage étant agencés de manière que le produit allongé passe nécessairement sur l'axe de pivotement du bras.

8. Dispositif selon la revendication 7, caracté­risé en ce que la console est solidaire d'un pilier vertical, ce dernier étant ajustable en hauteur sur le chariot, et l'axe de l'enrouleur étant horizontal.

Dessins