Note : Les descriptions sont présentées dans la langue officielle dans laquelle elles ont été soumises.
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APPAREIL ET METHODE POUR LE SCIAGE EN COURBE
D'UN PLATEAU
CHAMP D'APPLICATION
= 5 La présente invention concerne l'industrie du bois, et plus
particulièrement un
appareil et une méthode pour le sciage en courbe d'un plateau suivant la
courbure naturelle de celui-ci.
ART ANTÉRIEUR
Dans l'industrie du bois, les systèmes connus de l'art utilisent généralement
des
éléments de guidage pour guider les plateaux vers des outils de coupe, où ils
sont sciés en planches. Lorsqu'un plateau se présente à l'entrée du mécanisme
de guidage, des rouleaux à piques s'ouvrent et se referment sur le plateau,
déstabilisant ainsi le plateau.
Les rouleaux à piques offrent une surface de contact réduite avec le plateau.
Ainsi, lorsque les rouleaux rencontrent des noeuds et de défauts de surface
présents sur le côté du plateau, certains problèmes peuvent survenir :
= instabilité des plateaux dans les outils de coupe causée par des défauts de
surface et les noeuds à chaque fois que les rouleaux sont en contact avec ces
imperfections de surface;
= création de vibrations sur le plateau;
= mauvais contrôle de la position des rouleaux dans le système puisque la
pression exercée sur chaque rouleau peut varier, empêchant ainsi un contrôle
précis de la position des rouleaux; et
= mauvais maintient du plateau dans le système puisque le positionnement du
plateau change selon la qualité de la surface et la profondeur de coupe des
têtes équarrisseuses.
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2
De plus, étant donné que le profil d'un plateau peut varier d'un plateau à un
autre,
les systèmes de l'art antérieur sont souvent confrontés aux problèmes
suivants:
= difficulté de contrôler les limites du sciage en courbe suivant la courbe
naturelle
du plateau;
= production de sciages avec une flèche trop grande, occasionnant ainsi une
production de rejets; et
= aucune possibilité de réduire l'effet du défilement du plateau sur le choix
du
patron et le rendement en sciage.
SOMMAIRE DE L'INVENTION
Un des buts de la présente invention est d'offrir une solution à au moins un
des
problèmes mentionnés précédemment.
La présente invention concerne un appareil pour guider et entraîner un plateau
le
long d'un chemin vers des outils de coupe pour un sciage en courbe du plateau
basé sur au moins un paramètre du plateau, l'appareil comprenant:
un moyen d'évaluation pour évaluer le plateau et générer un signal
représentant ledit au moins un paramètre du plateau;
un châssis;
une plateforme montée sur le châssis et ayant une surface de support pour
supporter le plateau, le chemin le long duquel le plateau est destiné à être
guidé
et entraîné étant défini sur la surface de support du châssis, ladite
plateforme
comprenant en outre au moins une plaque de support apte à être déplacée
transversalement par rapport au chemin, en réponse au signal, par l'entremise
d'au moins un actuateur;
un premier mécanisme de guidage et d'entraînement monté sur la
plateforme pour recevoir, guider et entraîner le plateau le long du chemin sur
la
surface de support, le premier mécanisme comprenant deux premiers éléments
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3 .
de guidage et d'entraînement disposés en vis-à-vis par rapport au chemin et
étant apte à être déplacés à un angle par rapport au chemin;
un deuxième mécanisme de guidage et d'entraînement monté sur la
plateforme pour guider et entraîner le plateau à partir du premier mécanisme
le
long du chemin sur la surface de support jusqu'aux outils de coupe, le
deuxième
mécanisme comprenant deux seconds éléments de guidage et d'entraînement
disposés en vis-à-vis par rapport au chemin et étant substantiellement
parallèles
au chemin;
un moyen de déplacement pour déplacer les éléments de guidage et
d'entraînement du deuxième mécanisme de manière parallèle et équidistante par
rapport au chemin, en réponse audit signal, et pour déplacer les éléments de
guidage et d'entraînement du premier mécanisme de façon indépendante et à un
angle par rapport aux éléments de guidage et d'entraînement du deuxième
mécanisme;
les éléments de guidage et d'entraînement des mécanismes situés d'un
même côté du chemin étant connectés par un axe de pivot, et étant pourvus
d'une courroie en boucle ayant une surface de contact extérieure pour coopérer
avec le plateau à être guidé;
au moins un des éléments de guidage et d'entraînement du deuxième
mécanisme étant monté sur ladite au moins une plaque de support de façon à
être déplaçable transversalement par rapport au chemin; et
les premier et deuxième mécanismes de guidage et d'entraînement
comprenant des moyens pour exercer une pression de façon indépendante sur
leurs éléments de guidage et d'entraînement respectifs sur chaque côté du
plateau en réponse au signal.
D'autres aspects, modes de réalisation préférentiels et/ou variantes de la
présente
invention sont brièvement décrits ci-dessous.
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4
En effet, selon un aspect préférentiel de la présente invention, la plateforme
comprend au moins une plaque de support apte à être déplacée par rapport au
chemin, les éléments de guidage et d'entraînement des mécanismes situés d'un
même côté du chemin étant montés sur une plaque de support correspondante,
l'appareil comprenant en outre au moins un actuateur pour déplacer la plaque
de
support correspondante en réponse audit signal de contrôle de façon
transversale
par rapport au chemin, l'actuateur étant disposé de façon transversale par
rapport
au chemin et comprenant une première extrémité fixée au châssis et une
deuxième
extrémité fixée à la plaque de support correspondante. De préférence, la
plateforme
comprend deux plaques de support équidistantes par rapport au chemin.
De préférence, chacun des éléments de guidage et d'entraînement des mécanismes
comprend une courroie en boucle ayant une surface extérieure recouverte d'un
tapis
de chaînes à piques, et des roues dentelées pour entraîner la courroie.
Préférablement, les éléments de guidage et d'entraînement des mécanismes
situés
d'un même côté du chemin ont une roue dentelée commune qui est apte à tourner
autour de l'axe de pivot, les courroies des éléments de guidage et
d'entraînement
des mécanismes situés d'un même côté du chemin forment ensemble une seule
courroie.
Préférablement, chacun des éléments de guidage et d'entraînement des
mécanismes comprend un tablier de support faisant face au chemin et situé
entre
les roues dentelées pour supporter la courroie.
Préférablement, le moyen de déplacement comprend des première et deuxième
paires de bras d'articulation situés de part et d'autre du chemin. Les bras de
chaque
paire sont disposés en parallèle et les bras de chaque paire sont montés entre
la
surface de support et le second élément de guidage et d'entraînement
correspondant. Le moyen de déplacement comprend aussi un lien mécanique
reliant
les première et deuxième paires de bras d'articulation pour coordonner un
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mouvement des paires de bras d'articulation de manière parallèle et
équidistante par
rapport au chemin.
Préférablement, le lien mécanique comprend un moyen pour ajuster la longueur
du
5 lien mécanique selon la distance entre les plaques de support.
Préférablement, le moyen pour ajuster la longueur du lien mécanique comprend
un
actuateur monté à même le lien mécanique entre les première et deuxième paires
de bras d'articulation.
Préférablement, les moyens pour exercer une pression sur les premiers éléments
de
guidage et d'entraînement comprennent deux actuateurs étant montés entre le
premier élément et le deuxième élément d'un même côté du chemin.
Préférablement, les moyens pour exercer une pression sur les seconds éléments
de
guidage et d'entraînement comprennent deux actuateurs étant montés entre la
surface de support et le second élément correspondant.
Préférablement, les moyens pour exercer une pression sur les premiers éléments
de
guidage et d'entraînement comprennent deux soufflets étant montés entre le
premier
élément et le deuxième élément d'un même côté du chemin.
Préférablement, les moyens pour exercer une pression sur les seconds éléments
de
guidage et d'entraînement comprennent deux soufflets étant montés entre la
surface
de support et le second élément correspondant.
Préférablement, l'appareil comprend en outre deux têtes équarrisseuses montées
de
part et d'autre du chemin.
Préférablement, l'appareil comprend en outre un moyen de détection pour
détecter
différentes positions du plateau dans l'appareil, et un moyen d'activation
pour activer
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les premiers et deuxièmes mécanismes de guidage et d'entraînement en fonction
des différentes positions du plateau.
Préférablement, le moyen de détection comprend des photocellules pour détecter
un
déplacement du plateau lorsque ledit plateau est reçu par le premier mécanisme
de
guidage et d'entraînement.
La présente invention concerne aussi une méthode pour guider un plateau vers
des
outils de coupe, comprenant les étapes suivantes:
a) évaluer le plateau et générer un signal représentatif d'au moins un
paramètre du plateau;
b) recevoir, guider et entraîner le plateau le long d'un chemin par un
premier mécanisme de guidage et d'entraînement, le premier mécanisme
comprenant deux premiers éléments de guidage et d'entraînement disposés
en vis-à-vis par rapport au chemin;
c) guider et entraîner le plateau par un deuxième mécanisme de
guidage et d'entraînement à partir du premier mécanisme le long du chemin
jusqu'aux outils de coupe, le deuxième mécanisme comprenant deux seconds
éléments de guidage et d'entraînement disposés en vis-à-vis par rapport au
chemin et étant substantiellement parallèles au chemin, les éléments de
guidage et d'entraînement des mécanismes situés d'un même côté du chemin
étant connectés par un axe de pivot;
d) exercer une pression sur les premiers et seconds éléments de
guidage et d'entraînement sur chaque côté du plateau; et
e) déplacer les éléments de guidage et d'entraînement des premier et
deuxième mécanismes de manière parallèle et équidistante par rapport au
chemin en réponse audit signal.
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7
L'invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la
description ci-
après, qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre
d'exemple non
limitatif et expliqué avec référence aux dessins schématiques annexés.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
La figure 1 est un schéma bloc montrant un moyen d'évaluation du plateau afin
de
générer un patron de débitage.
La figure 2 est une vue schématique en perspective d'un appareil de sciage en
courbe selon un mode de réalisation préférentiel de la présente invention.
La figure 3 est une vue schématique détaillée de dessus d'un appareil de
sciage en
courbe selon la présente invention.
La figure 4 est une vue schématique de côté d'un appareil de sciage en courbe
selon la présente invention.
La figure 5 est une vue schématique de dessus d'un appareil de sciage en
courbe
selon la présente invention, montrant un plateau à l'entrée du système.
La figure 6 est une vue schématique de dessus d'un appareil de sciage en
courbe
selon la présente invention, montrant un premier mécanisme de guidage et
d'entraînement refermer sur un plateau avec une forte courbure.
La figure 7 est une vue schématique de dessus d'un appareil de sciage en
courbe
selon la présente invention, montrant l'utilisation de soufflets pour exercer
une
pression sur des mécanismes de guidage et d'entraînement.
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7a
La figure 8 est une vue schématique de dessus d'un appareil de sciage en
courbe
selon la présente invention, montrant une lisse stabilisatrice supportant le
plateau.
La figure 9 est une vue schématique de dessus d'un appareil de sciage en
courbe
selon la présente invention, montrant un plateau à l'intérieur des mécanismes
de
guidage.
La figure 10 est une vue schématique de dessus d'un appareil de sciage en
courbe
selon la présente invention, montrant une partie du plateau entre des têtes
équarrisseuses.
La figure 11 est une vue schématique de dessus d'un appareil de sciage en
courbe
selon la présente invention, montrant une partie du plateau dans des outils de
coupe.
La figure 12 est une vue schématique de dessus d'un appareil de sciage en
courbe
selon la présente invention, montrant un large plateau passant dans des têtes
équarrisseuses.
La figure 13 est une vue schématique de dessus d'un appareil de sciage en
courbe
selon la présente invention, montrant un plateau ayant une forte courbure
passant
dans des mécanismes de guidage et d'entraînement.
Les figures 14a et 14b sont des vues schématiques de dessus d'un plateau qui
montrent le redressement réalisé au sciage par les guides qui limitent le
sciage en
courbe sur un plateau ayant une courbure trop forte.
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8
Les figures 15a, 15b et 15c sont des vues schématiques de perspective de
plateaux ayant différents patrons de débitage.
La figure 16 est une vue schématique de dessus d'un appareil de sciage en
courbe selon la présente invention, montrant la position des photocellules.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE D'UNE RÉALISATION PRÉFÉRÉE ~ DE
L'INVENTION
En référence aux figures 1 à 4, un appareil pour le sciage en courbe selon un
mode de réalisation préféré de la présente invention est montré. Cet appareil
guide un plateau 2 vers des outils de coupe 22, où le plateau 2 est scié en
planches selon un patron de débitage préalablement établi.
Afin de déterminer un patron de débitage à utiliser pour un plateau 2 donné,
l'appareil possède un moyen d'évaluation pour évaluer le plateau 2 et générer
un
signal représentatif d'au moins un paramètre du plateau 2 tel que le
défilement,
l'épaisseur, la longueur et la courbure du plateau.
L'appareil a un châssis 8 et une plateforme 42 montée sur le châssis 8 et
ayant
une surface de support 44 pour supporter le plateau 2.
L'appareil a aussi un premier mécanisme de guidage et d'entraînement monté
sur la plateforme 42 pour recevoir, guider et entraîner le plateau 2 le long
d'un
chemin 20 sur la surface de support 44. Le premier mécanisme comprend deux
premiers éléments 10, 12 de guidage et d'entraînement disposés en vis-à-vis
par
rapport au chemin 20.
L'appareil a aussi un deuxième mécanisme de guidage et d'entraînement monté
sur la plateforme 42 pour guider et entraîner le plateau 2 à partir du premier
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mécanisme le long du chemin 20 sur la surface de support 44 jusqu'aux outils
de
coupe 22. Le deuxième mécanisme a deux seconds éléments 14, 16 de guidage
et d'entraînement disposés en vis-à-vis par rapport au chemin 20 et étant
substantiellement parallèles au chemin 20.
Les éléments de guidage et d'entraînement des mécanismes situés d'un même
côté du chemin 20, tels les éléments 10 et 14 et les éléments 12 et 16, sont
connectés par un axe de pivot 46.
L'appareil comprend aussi un moyen de déplacement pour déplacer les éléments
de guidage et d'entraînement des premier et deuxième mécanismes de manière
parallèle et équidistante par rapport au chemin 20 en réponse au signal.
r
Préférablement, le moyen de déplacement comprend des première et deuxième
paires de bras d'articulation 56 situés de part et d'autre du chemin 20. Les
bras
56 de chaque paire sont disposés -en parallèle et sont montés entre la surface
de
support et le second élément de guidage et d'entraînement 14, 16
correspondant.
Un lien mécanique 86 relit les première et deuxième paires de bras
d'articulation
56 pour coordonner un mouvement des paires de bras d'articulation 56 de
manière parallèle et équidistante par rapport au chemin 20.
Préférablement, le moyen pour ajuster la longueur du lien mécanique 86
comprend un actuateur hydraulique 88 ou Temposonic monté à même le lien
mécanique 86 entre les première et deuxième paires de bras d'articulation 56.
Préférablement, chaque paire de bras d'articulation 56 forme un
parallélogramme
relié par le lien mécanique auto centreur 86 qui assure le positionnement du
plateau parallèle et centré par rapport à l'axe central 64 de l'appareil et
toujours
centré par rapport à des points de pivots 72. Le plateau est bien maintenu.
Peu
importe la profondeur de coupe effectuée sur le côté du plateau par les têtes
équarrisseuses 58 et les défauts de surface du plateau. Le système de
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positionnement parallélogramme et la pression exercée sur les côtés du plateau
par les surfaces du mécanisme de guidage permettent de toujours bien contrôler
la position et la stabilité du plateau dans les outils de coupe 22.
5 Préférablement, la plateforme 42 comprend un module de positionnement des
mécanismes de guidage et d'entraînement ayant deux plaques de support 4, 6
équidistantes par rapport au chemin 20. Les éléments de guidage et
d'entraînement des mécanismes situés d'un même côté du chemin 20 sont
montés sur la plaque de support 4, 6 correspondante. L'appareil comprend en
10 outre deux actuateurs 54 pour déplacer les plaques de support 4, 6 en
réponse
au signal de contrôle de façon transversale par rapport au chemin 20. Chacun
des actuateurs 54 est disposé de façon transversale par rapport au chemin 20
et
comprend une première extrémité fixée au châssis 8 et une deuxième extrémité
fixée à la plaque de support 4, 6 correspondante.
L'ensemble des mécanismes de guidage repose sur les plaques de support 4, 6.
Ces plaques peuvent être des plaques d'acier mobiles sur lesquelles toutes les
composantes des mécanismes de guidage du plateau sont fixées. Le
déplacement de ces plaques 4, 6 permet de:
- positionner les éléments de guidage 14, 16 pour le sciage en courbe selon la
largeur du plateau à guider;
réduire la course des bras 56 qui forment le' système de positionnement
parallélogramme et autocentreur du second mécanisme de guidage pour le
sciage en courbe afin de réduire au minimum la distance entre les roues
dentelées 50 de plaques 4, 6 correspondantes et des têtes équarrisseuses
58;
- positionner l'axe central 34 du plateau 2 par rapport à un axe central 64 de
l'appareil et par rapport aux outils de coupe 22;
- positionner le plateau de façon centré ou non par rapport à l'axe central 64
de
l'appareil, et de façon centré ou non par rapport aux outils de coupe 22;
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- positionner les mécanismes de guidage selon le défilement du plateau et la
solution de débitage retenue;
- déplacer l'axe central 34 du plateau au fin bout 112 soit vers la droite ou
vers
la gauche de l'axe central 64 de l'appareil ou des têtes de l'équarrisseuse
58.
Au fur et à mesure que le plateau 2 est équarri, il est déplacé pour être
ramener graduellement afin que l'axe central 34 du plateau au gros bout 114
du plateau corresponde à l'axe central 64 de l'appareil ou des têtes de
l'équarrisseuse 58 afin de maximiser la valeur et le rendement en sciages du
plateau (voir figures 15a, b, c);
- positionner le patron de débitage de façon centré ou non par rapport à l'axe
central 64 de l'appareil, et de façon. centré ou non par rapport aux outils de
coupe 22; et
- positionner le patron de débitage selon le défilement du plateau et la
solution
de débitage retenue.
Lorsque les plaques 4, 6 sont déplacées, le lien mécanique 86 assure le
centrage
du mécanisme de guidage 14, 16 du sciage en courbe.
Préférablement, chacun des éléments de guidage et d'entraînement des
mécanismes comprend une courroie 48 en boucle ayant une surface extérieure
recouverte d'un tapis de chaînes à piques, et des roues dentelées 50 pour
entraîner là courroie 48.
Préférablement, les éléments de guidage ët d'entraînement des mécanismes
situés d'un même côté du chemin ont une roue dentelée 50 commune qui est
apte à tourner autour de l'axe de pivot 46. Les courroies 48 des éléments de
guidage et d'entraînement des mécanismes situés d'un même côté du chemin 20
forment ensemble une seule courroie 48.
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12
Préférablement, chacun des éléments de guidage et d'entraînement des
mécanismes comprend un tablier de support 52 faisant face au chemin 20 et
situé entre les roues dentelées 50 pour supporter la courroie 48.
Préférablement, la pression des courroies 48 sur le plateau 2 est assurée par
un
système pneumatique.
Préférablement, les premiers et deuxièmes mécanismes de guidage et
d'entraînement comprennent des moyens pour exercer une pression sur les
premiers et seconds éléments de guidage et d'entraînement sur chaque côté du
plateau.
Préférablement, les moyens pour exercer une pression sur les premiers éléments
de guidage et d'entraînement comprennent deux actuateurs 96 étant montés
entre le premier élément 10 ou 12 et le deuxième élément 14 ou 16 d'un même
côté du chemin.
Préférablement, les moyens pour exercer une pression sur les seconds éléments
de guidage et d'entraînement comprennent deux actuateurs 78 étant montés
entre la surface de support et le second élément correspondant 14 ou 16.
Préférablement, l'appareil comprend en outre deux têtes équarrisseuses 58'
montées de part et d'autre du chemin 20 pour équarrir le plateau 2 avant que
celui-ci n'atteigne les outils de coupe 22.
Le premier mécanisme de guidage 10, 12 assure la réception, le guidage et
l'entraînement du plateau 2 à travers une première zone où le plateau 2 est
guidé
à l'entrée du deuxième mécanisme de guidage. C'est dans cette première zone
que le premier mécanisme de guidage limite la courbure des sciages produits.
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Les éléments de guidage 10, 12, l'axe de pivot 46 et un mécanisme pneumatique
positionnent le plateau 2 à l'entrée du deuxième mécanisme de guidage suivant
la forme et la dimension du plateau.
Le deuxième mécanisme de guidage 14, 16 assure le centrage et le débitage
suivant la courbe du plateau 2 dans les outils de coupe 22 à travers une
deuxième zone grâce au moyen de déplacement mentionné précédemment.
La position des éléments de guidage peut varier pour chaque plateau et selon
le
déplacement du plateau. La position des éléments de guidage est contrôlée à
l'aide de données fournies par un logiciel d'optimisation des patrons pour le
débitage du plateau. Des cylindres asservis par une automate peuvent modifier
la
position des éléments de guidage en déplacent les plaques de support mobile 4,
6. L'axe central 34 du plateau suivant la courbure naturelle du plateau se
trouve
déplacé par rapport à l'axe central 64 de l'appareil lorsque les plaques de
support
4, 6 sont déplacées. ,
La pression exercée sur le plateau 2 à l'intérieur des deux zones par les
mécanismes de guidage est indépendante. Le plateau est toujours maintenu
entre les courroies 48. Le deuxième mécanisme de guidage se positionne
automatiquement et le plateau 2 est toujours stable. La longueur du plateau 2
n'a
pas d'influence sur la stabilité du positionnement. Par exemple, il est
possible de
transformer des plateaux de quatre pieds et plus de longueur et il est
possible
d'utiliser un seul système de traction par chaîne. La position de la courbure
du
plateau 2 n'a pas d'importance.
A la figure 5, le premier mécanisme de guidage 10, 12 à l'entrée est ouvert et
le
deuxième mécanisme de guidage 14, 16 pour le sciage en courbe est à la
position fermée. Le premier mécanisme 10, 12 s'ouvre pour laisser entrer le
plateau et après un certain délai, les actuateurs 96 exercent une pression sur
le
premier mécanisme de guidage 10, 12 pour le refermer sur le plateau et faire
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ouvrir graduellement le deuxième mécanisme de guidage 14, 16 (voir figure 6)
pour le sciage en courbe et entraîner le plateau dans le deuxième mécanisme de
guidage 14, 16. A ce moment, la pression du deuxième mécanisme de guidage
14, 16 est relâchée.
La figure 7 montre l'utilisation de soufflets 24 pour exercer une pression sur
des
mécanismes de guidage et d'entraînement au lieu de l'utilisation d'actuateurs
78,
96.
La figure 8 montre une lisse stabilisatrice 32 supportant le plateau.
La figure 9 montre le plateau 2 à l'intérieur des mécanismes de guidage.
La figure 10 montre une partie du plateau 2 entre les têtes équarrisseuses 58.
La figure 11 montre une partie du plateau 2 dans des outils de coupe 22.
La figure 12 montre un large plateau 2 passant dans les têtes équarrisseuses
58.
Les plaques 4, 6 sont déplacées pour permettre aux mécanismes de guidage de
recevoir le large plateau.
A la figuré 13, les mécanismes de guidage sont refermés sur le plateau. La
pression du premier mécanisme de guidage 10, 12 est réduite pour que le
deuxième mécanisme de guidage 14, 16 pour le sciage en courbe guide le
plateau suivant la courbure naturelle du plateau. Le volume d'air des
actuateurs
96 du premier mécanisme de guidage 10, 12 est fixe. A partir de ce moment, les
éléments de guidage 10, 12 ont pour fonction de limiter la courbure des
sciages
produits des plateaux dont la flèche est trop grande. La limite du sciage en
courbe pour les plateaux dont la courbure est trop forte se réalise comme
suit:
lorsqu'un plateau possède une courbure trop forte, à mesure que le plateau
avance dans le premier mécanisme de guidage 10, 12 le côté concave du
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plateau exerce une pression sur l'élément 12 du premier mécanisme de guidage
situé du côté concave du plateau.
Par exemple, étant donné que le volume d'air à l'intérieur de chaque actuateur
96
5 du premier mécanisme 10, 12 ne varie pas et que le côté concave de la
courbure
du plateau cherche à faire ouvrir le premier mécanisme de guidage 10, 12 plus
du côté concave que convexe, la pression augmente du côté concave. Le
premier mécanisme 10, 12 n'exerce plus la même pression sur chaque côté du
plateau. Le différentiel de pression va faire ouvrir le deuxième mécanisme de
10 guidage 14, 16. Le plateau n'est plus guidé par les éléments du deuxième
mécanisme 14, 16 mais par l'élément 12 situé du côté concave du plateau et par
l'élément 14 situé du côté convexe du plateau 2.
L'axe central 34 du plateau n'est plus positionné de façon parallèle aux
éléments
15 de guidage 14, 16. L'axe central 64 de l'appareil de sciage diverge de
l'axe
central 34 du plateau. Pendant que l'élément de guidage 12 est en contact avec
le côté du plateau, l'élément 10 n'exerce pas de pression sur le côté.
L'élément
12 créé une pression sur le côté du plateau. Cette pression modifie la
position du
deuxième mécanisme de guidage 14, 16 qui s'ouvre légèrement. Le plateau est
déplacé du côté convexe du plateau (élément 14) et devient guidé par les
éléments de guidage 12 et 14 au lieu des deux éléments 14, 16. La position du
plateau est modifiée. Le patron de coupe ne suit plus l'axe central du
plateau. De
plus, la surface de contact avec le plateau est augmentée afin d'éliminer les
vibrations produites par les imperfections et les noeuds que l'on retrouvent
sur les
côtés du plateau afin de le stabiliser dans les outils de coupe 22. Les
mécanismes de guidage prolongent la surface de traction sur le plateau sans
nuire au sciage en courbe.
La pression est ensuite relâchée sur le premier mécanisme de guidage 10, 12 à
l'entrée pour recevoir le prochain plateau.
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16
La longueur de la surface de contact du deuxième mécanisme de guidage 14, 16
de sciage en courbe avec le plateau permet de contrôler le rayon de courbure
des sciages produits pour le sciage en courbe selon la courbe naturelle du
plateau, d'éliminer l'effet négatif des imperfections de surface sur le côté
du
plateau sur,le positionnement et de stabiliser le plateau dans les outils de
coupe.
Les mécanismes de guidage maintiennent l'équarri le plus près possible des
têtes équarrisseuses 58 afin de maximiser le positionnement du plateau, de le
stabiliser dans les outils de coupe et d'éliminer le déplacement latéral du
plateau
lorsque le plateau entre dans les têtes équarrisseuses 58.
Les figures 14a et 14b montrent le redressement réalisé au sciage par les
éléments de guidage limitant le sciage en courbe sur un plateau ayant une
courbure trop forte (figure 14b). La figure 14a montre l'axe central 34 du
plateau.
Afin de faciliter la compréhension d'un des modes préférés de réalisation de
la
présente invention, une définition des éléments de l'appareil et de leurs
différentes fonctions suit :
Plaques de support mobile 4, 6
= Définition : Plaques sur lesquelles toutes les composantes des mécanismes
de guidage du plateau sont fixées.
= Fonctions :
o assurer le déplacement de toutes les composantes des mécanismes
de guidage du plateau dans le but de maximiser le positionnement du
plateau; et
o déplacer l'axe central 34 du plateau au fin bout, soit vers la droite ou
vers la gauche d'un axe central 62 des têtes équarrisseuses 58. Au fur
et à mesure que le plateau 2 est équarri, le plateau est déplacé
graduellement pour que l'axe central 34 du plateau au gros bout du .
plateau 2 corresponde à l'axe central 64 de l'appareil ou à l'axe central
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62 des têtes équarrisseuses 58 afin de maximiser la valeur et le
rendement en sciages du plateau 2.
Arbres 66
= Fonction:
o supporter et permettre le déplacement des plaques de support 4, 6.
Bushings 68
= Fonction:
o guider le déplacement des plaques de support 4, 6 sur les arbres 66.,
Bras d'articulations 56
= Fonctions:
o relier les éléments de guidage 14, 16 aux plaques de support 4, 6;
o former un système de positionnement parallélogramme afin de
s'assurer que le déplacement des éléments de guidage 14, 16 soit
toujours parallèle à l'axe central 64 de l'appareil et aux côtés du
plateau 2; et
o exercer une poussée latérale sur le plateau 2 via les éléments de
guidage 14, 16 pour le contrôle du sciage en courbe.
Pivots 72
= Fonction:
o assurer le maintient et la rotation des bras 56 qui forment le
parallélogramme et qui supportent les éléments de guidage.
Actuateurs hydrauliques ou Temposonic 54
= Fonctions:
o déplacer les plaques de support mobile 4, 6 sur lesquelles toutes les
composantes des mécanismes de guidage du plateau sont fixées dans
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le but de positionner les éléments de guidage 14, 16 selon la largeur
du plateau 2 à guider;
o réduire le déplacement des bras 56; réduire au minimum la distance
entre les roues dentelées 50 des plaques de support 4, 6
correspondantes et les têtes équarrisseuses 58 afin de maintenir le
plateau le plus près possible des têtes équarrisseuses 58 pour éliminer
le déplacement latéral du plateau lorsque le plateau entre dans les
têtes équarrisseuses 58; et
o positionner les plaques 4, 6 en fonction du patron de débitage retenu
(centré ou non par rapport à l'axe central 64 de l'appareil; centré ou
non par rapport aux outils de coupe 22 et selon le défilement du
plateau).
Arbres de pivots 70
= Fonction:
o assurer le lien entre les plaques de support 4, 6 et les actuateurs
hydrauliques ou Temposonic 54; et
o assurer le lien entre le châssis 8 et les actuateurs hydrauliques ou
Temposonic 54.
Gougeons excentriques 74
= Fonction:
o ajuster les actuateurs 54 parallèles à l'axe central 64 de l'appareil.
Arbres de pivots 76
= Fonction:
o assurer le lien entre bras d'articulations 56 et les actuateurs
pneumatiques 78.
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Actuateurs pneumatiques 78
= Fonctions:
o fournir la pression de serrage sur le plateau via les éléments de
guidage 14, 16 pour le sciage en courbe; et
o ouvrir les éléments de guidage 14, 16 pour le sciage en courbe.
Arbres de pivots 80
= Fonction:
o assurer le lien entre les plaques de support 4, 6 et les actuateurs
pneumatiques 78.
Éléments du premier mécanisme de guidage 10, 12
= Éléments de guidage réalisés à l'aide d'une surface plane dont la longueur
qui est en contact avec la surface du plateau est limitée.
= Fonctions:
o assurer le guidage du plateau à l'entrée des éléments de guidage
14, 16 pour le sciage en courbe;
o faire ouvrir les éléments de guidage 14, 16 pour le sciage en
courbe;
o limiter la courbure des sciages produits à partir d'un plateau dont la
flèche est trop grande en réalisant un transfert de pression sur lé
deuxième mécanisme de guidage 14, 16. Ce transfert de pression
fait ouvrir le deuxième mécanisme de guidage 14, 16. L'axe central
34 du plateau est déplacé par rapport à l'axe central du deuxième
mécanisme de guidage 14, 16. Le plateau n'est plus débité suivant
la courbure naturelle du plateau afin de rencontrer les paramètres
de courbure pour les sciages produits fixés par l'entreprise;
o servir d'amortisseur afin de stabiliser le plateau; et
o réduire les vibrations causées par les imperfections et les noeuds
sur les côtés du plateau.
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Éléments du deuxième mécanisme de guidage 14, '16
= ! Définition : Mécanisme de guidage réalisé à l'aide d'une surface plane
dont la
longueur qui est en contact avec la surface du plateau 2 est limitée.
= Fonctions:
5 o assurer le guidage et le débitage du plateau 2 suivant la courbe
naturelle du plateau;
o contrôler le débitage suivant la courbe du plateau 2;
o positionner le plateau 2 de façon parallèle par rapport à l'axe central 64
de l'appareil et toujours centrer le plateau 2 par rapport aux points de
10 pivots 72 afin que l'a décision prise pour le patron de débitage se
réalise;
o maintenir le plateau peu importe la profondeur de coupe effectuée sur
le côté du plateau par les têtes équarrisseuses 58;
o réduire l'effet des imperfections sur la surface et des noeuds du plateau
15 2;
o stabiliser le plateau 2; et
o entraîner le plateau 2 dans les outils de coupe 22.
Roues dentelées 60
20 = Fonction:
o entraîner les courroies 48.
Arbres de pivots 84.
= Fonctions:
o servir de point de pivot pour le premier mécanisme de guidage 10,
12; et
o guider les roues dentelées 50.
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Roues dentelées 50
= Fonction:
o guider les courroies 48 aux axes de pivots 46 des éléments de
guidage, 10, 12.
Courroie de tapis de chaînes à piques 48
= Fonction:
o entraîner le plateau 2 dans les mécanismes de guidage 10, 12 et
14, 16.
r
Tabliers de support de chaînes à piques 52
= Fonction:
o servir de plaque d'appuie pour les courroies 48.
Groupe moto-réducteur 82
= Fonction:
o entraîner les courroies 48 à l'aide des roues dentelées 60.
Lien mécanique 86
= Lien mécanique entre les éléments de guidage 14, 16 (Système auto
centreur).
= Fonction:
o garantir le centrage (ouverture ou la fermeture) des éléments de
guidage 14, 16. Pour que les éléments de guidages 14, 16 puissent
se déplacer transversalement en directions opposées par rapport
au chemin 20 et de façon parallèle et centré par rapport à l'axe
central 64 de l'appareil et par rapport aux points de pivots 72 afin
que la décision prise pour le patron de débitage se réalise.
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Actuateur hydraulique ou Temposonic 88
= Fonction:
o ajuster la longueur du lien mécanique 86 suivant le déplacement
des plaques 4, 6.
Ajustement 90
= Définition : Ajustement sur le lien mécanique 86.
= Fonction:
o ajuster les éléments de guidage 14, 16 pour qu'ils soient à égale
distance des points de pivots 72 en tout temps et de l'axe central 64
de l'appareil.
Bras d'articulation 92
= Fonction:
o faire le lien entre les bras d'articulations 56 et lien mécanique 86.
Actuateurs pneumatiques 96
= Fonctions:
o ouvrir et fermer le premier mécanisme de guidage 10, 12;
o exercer la pression de serrage sur le plateau dans le premier
mécanisme de guidage 10, 12 lors de l'entrée du plateau et lors du
guidage dans les éléments 14, 16;
o contrôler la courbure des sciages produits. Le volume d'air est
constant dans les actuateurs pneumatiques 96 des éléments de
guidage 10, 12 durant le cycle de sciage suivant la courbe naturelle
du plateau. Si un plateau possède une courbure trop importante, la
courbure fait augmenter la pression sur le côté de l'élément de
guidage qu'elle exerce, soit l'élément 10 ou 12. Le deuxième
mécanisme de guidage 14, 16 réagit en s'ouvrant selon la pression
exercée par l'élément 10 ou 12 ;
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o exercer la pression de guidage sur le plateau dans le premier
mécanisme de guidage 10, 12 lors du sciage en courbe en suivant
la courbe naturelle du plateau par les éléments de guidage 14, 16;
et
o servir d'amortisseur en maintenant une pression sur les surfaces du
plateau pour éliminer les vibrations causées par les imperfections
de surface.
Arbres de pivots 94
= Fonction:
o faire le lien entre les éléments de guidage 14, 16 et les actuateurs
pneumatiques 96; et
o assurer le lien entre les éléments de guidage 10, 12 et les
actuateurs pneumatiques 96.
Têtes équarrisseuses déchiqueteuses 58
= Fonction:
o équarrir les côtés du plateau.
Guides 98 à la sortie des têtes équarrisseuses
= Fonction:
o guider le plateau.
Fuseaux de scies 100
= Fonction:
o refendre le plateau.
Rouleau presseur 30
= Fonction:
o entraîner le plateau à la sortie.
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Les problèmes existants avec les appareils de sciage en courbe décris dans la
section "ART ANTÉRIEUR" sont corrigés entre autres comme suit:
= Création de vibrations sur le plateau: corrigé par l'utilisation de
mécanismes
de guidage basés sur des surfaces qui sont en contacts avec le plateau au
lieu d'un point pour un rouleau.
= Mauvais contrôle de la position des rouleaux: corrigé par l'utilisation d'un
système de bras parallélogrammes 56 et d'un lien mécanique auto centreur
86 qui assure le déplacement des éléments de guidage 14, 16 parallèle et
auto centré par rapport à l'axe central 64 de l'appareil et des axes de pivots
72.
= Production de sciages avec une flèche trop grande, lorsque l'on suit la
courbe
naturel d'un plateau ayant une courbure forte. Ceci occasionne une
production de sciages destinés aux rejets: corrigé par les éléments de
guidage à l'entrée 10, 12 qui utilisent un transfert de pression sur le côté
concave du plateau vers la partie convexe. Ceci permet de modifier la
trajectoire de la courbe naturelle du plateau. L'axe central 64 du plateau se
trouve modifié de façon à ce qu'il ne soit plus parallèle aux éléments de
guidage 14, 16 lorsque la courbure du plateau est trop forte.
= Pas d'option pour réduire l'effet du défilement du plateau sur le rendement
en
sciage: corrigé avec la possibilité de déplacer les plaques 4, 6 qui
supportent
les éléments de guidage 14, 16 et 10, 12 lors du sciage du plateau.
= Lorsqu'un plateau se présente à l'entrée du mécanisme de guidage, les
rouleaux s'ouvrent et se referment sur le plateau. Cette façon de faire
déstabilise le plateau: corrigé par les éléments de guidage 10, 12 qui se
referment sur le plateau et qui ont pour fonction de faire ouvrir
graduellement
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les éléments de guidage 14, 16 et de maintenir toujours le plateau en contact
avec les chaînes de traction.
En référence à la figure 1, et tel que mentionné précédemment, afin de
5 déterminer un patron de débitage à utiliser pour un plateau donné,
l'appareil
possède un moyen d'évaluation pour évaluer le plateau et générer un signal 122
représentatif d'au moins un paramètre du plateau tel que le défilement,
l'épaisseur, la longueur et la courbure du plateau.
10 Préférablement, ce moyen d'évaluation est un logiciel d'optimisation 120
qui
détermine le choix du patron de débitage suite à l'analyse de la forme du
plateau.
Le logiciel d'optimisation détermine ainsi le patron de débitage à l'aide de
caméras lasers qui servent à prendre des lectures sur le plateau afin de
reproduire la forme géométrique tridimensionnelle de celui-ci. Le profile du
15 plateau étant alors défini, l'optimisateur génère la solution de débitage
optimale
en fonction du ou des paramètres représentatif. A titre d'exemple, les
logiciels
d'optimisation des compagnies Autolog et Optisim Consultants ou tout autre
logiciel d'optimisation peuvent être utilisés à cet effet.
20 Préférablement, le logiciel d'optimisation évalue chaque plateau en
fonction de
certaines caractéristiques et des sciages à produire selon les dimensions du
plateau, les règles de flache et la valeur du plateau afin de choisir le
meilleur
patron de débitage basée sur la valeur maximale des produits et du volume de
sciage produit.
La figure 15a montre un patron de débitage 110 qui est positionné centré sur
l'axe central 34 du plateau 2 et le diamètre 40 au fin bout du plateau
résultant.
Les figures 15b et 15c montrent un patron de débitage 110 décentré par rapport
à l'axe central 34 du plateau 2 et le diamètre 40 au fin bout 112 du plateau
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résultant du déplacement des plaques de support 4, 6. Le patron de débitage au
gros bout 114 du plateau est centré par rapport à l'axe central 34 du plateau.
En référence à la figure 16, préférablement, l'appareil comprend un moyen de
détection pour détecter différentes positions du plateau dans l'appareil, et
un
moyen d'activation pour activer les premiers et deuxièmes mécanismes de
guidage et d'entraînement en fonction des différentes positions du plateau.
Le moyen de détection peut comprendre des photocellulés pour détecter un
déplacement du plateau lorsque ledit plateau est reçu par le premier mécanisme
de guidage et d'entraînement.
Séquence préliminaire de contrôle
Le plateau est détecté par une photocellule PC1:
des rouleaux auto centreurs 26 sur un convoyeur d'entrée 18 se referment
sur `le plateau afin que celui-ci soit dans l'axe de la première zone qui
assure le guidage du plateau à l'entrée;
- le plateau peut être arrêté (arrêt du convoyeur 18) si l'ouverture du
mécanisme de guidage 10, 12 à l'entrée de la première zone n'est pas
complétée; et
- le plateau peut être arrêté (arrêt dû convoyeur 18 et des rouleaux auto
centreurs 26) si les plaques 4, 6 et le lien mécanique 86 ne sont pas à
leurs positions initiales.
Le plateau est détecté par une photocellule PC2:
- la pression pneumatique est exercée sur les éléments de guidage 10, 12
et se referment immédiatement sur le plateau. La pression pneumatique
est bloquée jusqu'à l'ouverture des éléments de guidage 10, 12;
- les rouleaux auto centreurs 26 se replacent à la position initiale attendant
le prochain plateau; et
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le plateau est arrêté (arrêt des moteurs 82 de chaînes de traction, du
moteur du convoyeur d'entrée et des moteurs des rouleaux auto,
centreurs) si le positionnement adéquat des têtes de I'équarrisseuse 58 et
des scies 100 n'a pas été complété, le tout en fonction du profil du plateau
et du patron de découpage retenu.
La fin du plateau est détectée par une photocellule PC2:
- les éléments de guidage 10, 12 s'ouvrent jusqu'à leur position initiale.
Le plateau est détecté par une photocellule PC3:
- la pression est mise sur les actuateurs des éléments de guidage 14, 16; et
- la pression est bloquée sur le système pneumatique des actuateurs des
éléments de guidage à l'entrée 10, 12 pour limiter le sciage en courbe du
plateau dont la flèche est trop grande.
La fin du plateau est détectée par une photocellule PC4:
les éléments de guidage 14, 16 se replacent immédiatement à leur
position initiale et la pression est aussitôt relâchée.
Le plateau est détecté par une photocellule PC5:
- les rouleaux presseurs 30 situés après les scies sont abaissés après un
certain délai pour s'adapter à la hauteur du plateau à être scié.
La fin du plateau est détectée par une photocellule PC5:
- les têtes de l'équarrisseuse 58 reprennent leur position initiale.
La fin du plateau est détectée par une photocellule PC6:
les rouleaux presseurs 30 situés après les scies reprennent leur position
initiale; et
- les scies 100 reprennent leur position initiale.
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La présente invention concerne aussi une méthode pour guider un plateau vers
des outils de coupe, comprenant les étapes suivantes :
a) évaluer le plateau 2 et générer le signal 122 représentatif d'au
moins un paramètre du plateau 2;
b) recevoir, guider et entraîner le plateau 2 le long du chemin 20 par
le premier mécanisme de guidage et d'entraînement, le premier
mécanisme comprenant les deux premiers éléments de guidage 10, 12 et
d'entraînement disposés en vis-à-vis par rapport au chemin;
c) guider et entraîner le plateau par ,le deuxième mécanisme de
guidage et d'entraînement à partir du premier mécanisme le long du
chemin jusqu'aux outils de coupe 22, le deuxième mécanisme comprenant
les deux seconds éléments de guidage et d'entraînement disposés en vis-
à-vis par rapport au chemin et étant substantiellement parallèles au
chemin, les éléments de guidage et d'entraînement des mécanismes
situés d'un même côté du chemin étant connectés par un axe de pivot; et
d) déplacer les éléments de guidage et d'entraînement des premier
et deuxième mécanismes de manière parallèle et équidistante par rapport
au chemin en réponse audit signal.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et
représenté aux dessins annexés. Des modifications restent possibles,
notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par
substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de
protection de l'invention.
