EP0500467B1

EP0500467B1 - Procédé de contrÔle en continu d'une bande sans fin et machine pour la mise en oeuvre de ce procédé

Info

Publication number: EP0500467B1
Application number: EP92400451A
Authority: EP
Inventors: Jean-François Xavier Anne van den Bogaert; Pierre Paul Pascolo; Gérard Xavier Ringenbach
Original assignee: Rollin SA
Current assignee: MacDermid Graphics Solutions Europe SAS
Priority date: 1991-02-20
Filing date: 1992-02-20
Publication date: 1996-06-19
Anticipated expiration: 2012-02-20
Also published as: EP0500467A1; DE69211576D1; FR2672879B1; ZA92770B; CA2061533A1; DE69211576T2; FR2672879A1; US5295571A; ATE139511T1; MY108642A

Description

La présente invention a essentiellement pour objet un procédé de contrôle en continu d'une bande sans fin, notamment une bande destinée à entraîner un tissu devant recevoir des impressions successives dont le décalage doit être nul ou réduit au minimum pour préserver ainsi l'esthétique du tissu imprimé.
Cette invention vise également une machine de contrôle en continu d'une bande sans fin pour la mise en oeuvre de ce procédé.
On sait que les machines d'impression textile comprennent, d'une manière générale, un drap ou une bande sans fin entourant deux cylindres dont l'un est entraîné en rotation et au-dessus de laquelle sont disposés des cylindres ou des cadres plats d'impression successifs susceptibles d'imprimer des motifs de différentes couleurs sur une bande de tissu entraînée par la bande et prise en sandwich entre cette bande et les cylindres d'impression.
Le drap ou la bande sans fin possède généralement une structure sandwich de plusieurs couches plus ou moins épaisses de matériau élastomère, de tissu etc..., aptes à permettre l'impression du tissu reposant sur la bande par compression des cylindres ou des cadres plats d'impression sur le tissu.
La bande sans fin est évidemment entraînée à vitesse constante, mais la vitesse de défilement de la bande demeure malgré tout irrégulière en raison des défauts ou variations locales-possibles de la structure interne de cette bande, ces défauts ou variations de structure conférant à la bande une élasticité quelque peu variable.
Il en résultera un "décalage" ou "décadrage" des motifs colorés imprimés de façon superposée sur le tissu disposé sur le drap ou la bande sans fin, par les cylindres ou les cadres plats successifs d'impression.
Un tel décadrage peut atteindre quelques dixièmes de millimètres, ce qui est préjudiciable à l'aspect du tissu. En effet, on ne peut pas tolérer un décadrage qui soit supérieur à environ un dixième de millimètre.
Il est donc essentiel de contrôler très précisément la vitesse locale de défilement du drap ou de la bande sans fin pour que le décadrage sur le tissu ne dépasse pas la valeur ci-dessus, car, dans le cas contraire, ladite bande ne pourrait pas convenir pour une machine d'impression des tissus et devrait être écartée.
Jusqu'à présent, pour contrôler la précision des impressions, on se contentait d'observer, à la loupe par exemple, directement sur la machine d'impression, s'il existait un décadrage entre deux motifs imprimés sur le tissu.
Comme on le comprend, une telle méthode est empirique, peu fiable, longue à exécuter et coûteuse en main d'oeuvre.
Par ailleurs, on connaît d'après le document FR-A-2 453 096 un procédé et une machine du type décrit dans le préambule des revendications 1, 2 et 3.
La présente invention propose un procédé et une machine de contrôle en continu d'une bande sans fin, qui permettent de garantir un décadrage nul ou réduit à un minimum admissible lorsque ladite bande équipe une machine d'impression des tissus.
A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de contrôle en continu d'une bande sans fin, par exemple destinée à entraîner un tissu devant recevoir des impressions successives dont le décadrage doit être nul ou réduit au minimum, et selon lequel on effectue sur la bande une succession de marques détectées par un dispositif de mesure des erreurs d'avance de la bande, caractérisé en ce qu'il consiste à déposer périodiquement et simultanément sur un brin tendu de la bande entraînée à vitesse constante, deux gouttes espacées de colorant, tel que par exemple de l'encre, provenant respectivement d'un système d'injection amont et d'un système d'injection aval de façon à obtenir sur le brin tendu de la bande des groupes successifs de deux gouttes adjacentes, à mesurer en continu et en aval du système d'injection aval l'écart entre ces deux gouttes adjacentes, a mémoriser chaque valeur mesurée d'écart entre les deux gouttes adjacentes, à calculer la moyenne des différents écarts mesurés et à effectuer la différence entre l'écart actuellement mesuré et ladite moyenne, ce qui permet l'évaluation très précise des décadrages qui seraient obtenus sur un tissu entraîné et imprimé à l'aide de ladite bande.
L'invention vise encore un procédé de contrôle en continu d'une bande sans fin, par exemple destinée à entraîner un tissu devant recevoir des impressions successives dont le décadrage doit être nul ou réduit au minimum, et selon lequel on effectue sur la bande une succession de marques détectées par un dispositif de mesure des erreurs d'avance de ladite bande, caractérisé en ce qu'on dépose périodiquement sur le brin tendu de la bande une goutte de colorant tel que par exemple de l'encre provenant d'un seul système d'injection de façon à obtenir sur le brin tendu de la bande une succession de gouttes, et on mesure en continu et en aval du système d'injection les écarts entre les gouttes successives pour déterminer la valeur moyenne de la position de la fibre neutre dans la bande.
Si la position de la fibre neutre dans la bande est sensiblement constante, on sera donc certain que la vitesse de défilement de ladite bande sera elle aussi sensiblement constante et que par conséquent cette bande sera adéquate pour l'impression d'un tissu sans défauts de décadrage. Il faut également ajouter que la connaissance précise de la position de la fibre neutre permettra à l'opérateur de la machine d'impression textile, de prérégler ladite machine de façon à obtenir la précision requise d'impression.
L'invention vise également une machine pour la mise en oeuvre du procédé répondant à l'une ou l'autre des caractéristiques ci-dessus, cette machine étant du type comprenant un bâti supportant deux cylindres recevant une bande sans fin à contrôler et dont l'un est entraîné en rotation par un moteur auquel est mécaniquement relié un codeur, caractérisée en ce que ledit bâti porte, audessus de la bande, au moins un système d'injection de colorant et au moins une caméra reliée à un ordinateur, tandis que le codeur est électriquement relié audit système d'injection et à ladite caméra.
Suivant une autre caractéristique de cette machine sur le bâti précité, est monté roulant, engrenant ou analogue un premier portique situé du côté du cylindre entraîné par le moteur et supportant un premier système d'injection de colorant ainsi que deux caméras, et un deuxième portique situé du côté de l'autre cylindre et supportant un deuxième système d'injection de colorant.
On précisera ici que l'autre cylindre précité est monté amovible sur un chariot roulant ou engrenant également sur le bâti et susceptible de passer sous les deux portiques précités.
Selon encore une autre caractéristique de cette machine, le cylindre entraîné par le moteur est monté amovible sur un support fixé sur le bâti et portant le moteur et le codeur précités.
La machine selon cette invention est encore caractérisée en ce qu'elle est fonctionnellement associée à une machine d'impression de tissus ou analogue pour en réguler la vitesse.
Autrement dit, la machine d'impression elle-même peut comporter tous les moyens selon cette invention pour réaliser le contrôle continu de la vitesse actuelle de défilement de la bande sans fin qui entraîne le tissu pour l'imprimer.
Mais d'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, et dans lesquels.
La figure 1 est une vue schématique et en perspective d'une machine de contrôle d'une bande sans fin, conforme aux principes de l'invention.
La figure 2 est un schéma illustrant un premier mode de fonctionnement de cette machine.
La figure 3 est un schéma illustrant un deuxième mode de fonctionnement de la machine.
La figure 4 est une vue partielle et en plan de la bande sans fin telle qu'elle apparaît sur l'écran de l'ordinateur, avec des valeurs de décadrage et de fibre neutre mesurées pour une certaine longueur de bande.
En se reportant plus particulièrement à la figure 1, on voit une machine selon l'invention permettant le contrôle en continu de la vitesse locale de défilement d'une bande sans fin B destinée à permettre ultérieurement l'impression de motifs quelconques sur une bande de tissu (non représentée) reposant sur et entraînée par ladite bande.
La bande B, si son contrôle s'avère satisfaisant, pourra être transférée sur une machine d'impression (non représentée), ou bien, sans sortir du cadre de l'invention, la machine d'impression peut être intégrée à la machine de contrôle visible sur la figure 1.
Cette machine de contrôle comprend un bâti 1 supportant deux cylindres ou rouleaux permettant l'entraînement en rotation de la bande B suivant la flèche F, et à savoir un cylindre motorisé ou avant 2 et un cylindre arrière ou de traction 3.
Le cylindre arrière 3 est monté amovible sur un chariot autotracté 4 engrenant avec une crémaillère 5 solidaire du bâti 1. Le cylindre avant 2 est monté amovible sur un support 6 fixé, par tout moyen approprié, sur le bâti 1 de la machine. Sur ce support fixe est monté un moteur 7 d'entraînement en rotation du cylindre 2, et un codeur 8 est mécaniquement relié à l'arbre du moteur 7.
Le codeur 8 est électriquement relié par une filerie 9 à deux systèmes d'injection 10, 11 de colorant, tel que par exemple de l'encre, et à deux caméras vidéo 12, 13, comme on le voit bien sur les figures 1, 2 et 3.
On a montré en 14 sur la figure 1 un premier portique situé du côté du cylindre avant ou motorisé 2, ce portique supportant, par tout moyen approprié, les deux caméras 12, 13 et l'un 11 des deux systèmes d'injection de colorant. L'autre système 10 d'injection de colorant est solidaire d'un deuxième portique 15 qui, tout comme le portique 14 est muni d'un accès 16 et d'un pupître de commande 17.
Les portiques 14 et 15 sont montés roulant ou coulissant sur le bâti 1 de la machine et les systèmes d'injection 10 et 11, ainsi que les caméras 12 et 13 sont portés par ces portiques au-dessus et à l'aplomb de la bande sans fin B, étant entendu que le chariot autotracté 4 peut passer sous lesdits portiques 14, 15, comme on le décrira ultérieurement.
Un ordinateur 0 montré schématiquement sur les figures 2 et 3 et relié aux caméras vidéo 12 et 13 permet le calcul du décadrage et de la position de la fibre neutre de la bande B, comme on le décrira en détail plus loin.
Mais on expliquera tout d'abord, en s'aidant de la figure 1, comment s'effectue la mise en place d'une bande sans fin B à contrôler sur la machine qui vient d'être décrite.
Les deux portiques 14 et 15 sont reculés sur le bâti 1 vers l'extrémité droite de cette figure, et le chariot autotracté 4 supportant le cylindre arrière 3 est avancé sur le bâti 1, en passant sous les portiques 14 et 15, vers et relativement près du support 6 portant le cylindre motorisé 2.
Ce cylindre motorisé 2 est détaché, par l'une de ses extrémités du support 6, et on enfile la bande sans fin B à contrôler (montrée en traits pointillés sur la partie gauche de la figure 1) sur le cylindre 2 que l'on remet ensuite en place sur son support 6.
Puis à l'aide d'un coussin d'air ou engin analogue, le cylindre arrière 3, préalablement démonté du chariot 4, est enfilé à l'intérieur de la bande B, comme on le voit en 3a sur la figure 1.
Ensuite, on utilise un pont roulant, palan ou analogue, représenté schématiquement en 18 pour remonter le cylindre arrière 3 (ou 3a) enfilé dans la bande B, sur le chariot autotracté 4 se situant tout près du support 6 portant le cylindre avant 2. La bande B étant ainsi en place, c'est-à-dire entourant les cylindres 2 et 3, on ramène les deux portiques 14 et 15 vers la gauche la figure 1, dans la position visible sur cette figure en passant au-dessus de la bande B. Puis le chariot 4 est ramené vers la droite de la figure 1 pour prendre la position visible sur cette figure, étant entendu que la bande B sera, grâce au chariot 4, mise en tension. La tension de la bande sera ajustée au moyen de vérins (non représentés) par un opérateur qui contrôlera la valeur prescrite de tension sur des indicateurs repérés en 19 sur la figure 1.
Après avoir effectué un premier essai de défilement de la bande B pour régler le guidage et pour rôder la bande, on procédera aux opérations de contrôle qui seront décrites ci-après en se reportant plus particulièrement aux figures 2 à 4.
Le drap ayant été rôdé, on découpe les bords et on mesure approximativement la longueur à plus ou moins un centimètre près, ce qui permet par la suite, de déterminer un nombre d'intervalles réguliers de mesure, chaque intervalle étant d'environ 1 mètre.
Les gouttes d'encre sortant des systèmes d'injection 10 et 11 sont déposées sur la bande sans fin B, par l'intermédiaire d'un film adhésif 20 collé sur cette bande comme on le voit sur la figure 1.
Lorsque ceci a été fait, la mesure du décadrage et de la fibre neutre pourra s'effectuer simultanément, ces deux mesures étant décrites ci-après en se référant tout d'abord à la figure 2 pour ce qui concerne le décadrage, et ensuite à la figure 3 pour ce qui concerne la fibre neutre, étant entendu que la figure 4 exprime les résultats pour les deux mesures.
On observera ici que le système est conçu d'origine pour donner 900000 points du codeur 8 par tour du cylindre d'entraîneur 2. Ainsi, le codeur 8 donne l'ordre aux systèmes d'injection 10 et 11 pour chaque déplacement P_i de la bande B, d'imprimer simultanément une goutte a, b sur le drap, ce après quoi, le décadrage engendré par les irrégularités de la bande sera contrôlé par la caméra 12, en aval du système d'injection 11.
Plus précisément, les écarts X_i entre deux gouttes a,b sont mesurés par la caméra 12 reliée à l'ordinateur 0 dans lequel est mémorisée chaque valeur d'écart entre deux gouttes.
Il faut noter ici que les systèmes d'injection 10 et 11 sont quelque peu décalés transversalement à la bande, comme on le voit en partie supérieure de la figure 4. Ainsi, en cas d'absence totale de décadrage, une goutte a_i du système d'injection 10 devrait se trouver exactement au même endroit sur la bande B que la goutte b_i+m émanant du système d'injection 11, m étant égal au nombre d'intervalles L de 1 mètre entre les systèmes 10 et 11.
L'ordinateur calcule la moyenne des différents écarts X_i mesurés par la caméra 12, c'est-à-dire : $\bar{X} = \frac{1}{n} i=1 n X_{i}$
Et l'ordinateur 0 effectuera la différence entre l'écart X_i actuellement mesuré par la caméra 12 et la moyenne précitée des écarts X, pour donner la valeur d_i du décadrage, soit : $d_{i} {= X}_{i} - \bar{X}$
Comme on le voit sur la figure 4, l'écran de l'ordinateur 0 indiquera sous la forme d'un graphique les différentes valeurs de d_i suivant la position de la bande B. On voit parfaitement sur la courbe illustrant la valeur du décadrage en fonction de la distance le long de la bande B que le décadrage est nul pour deux gouttes a,b se situant exactement au même endroit, alors qu'il s'inscrit en positif ou en négatif pour un certain décalage de ces gouttes. Il est important de dire ici, qu'avec le système de l'invention, on pourra mesurer le décadrage avec assez de précision pour pouvoir détecter avec pertinence un décadrage de 0,1 mm.
On se reportera maintenant à la figure 3 pour décrire la mesure de la position de la fibre neutre f dans la bande B.
Ici, on utilise un seul système d'injection d'encre, à savoir le système 11, et les deux caméras vidéo 12 et 13 identiques et à lecture simultanée qui sont montées sur le portique 14 au-dessus du drap B et espacées d'une distance D = 1000 mm. On peut utiliser une règle-étalon (non représentée) qui permettra de connaître très précisément la distance D entre ces deux caméras.
Ainsi, lorsque le drap défile, les caméras 12 et 13 peuvent mesurer avec précision la valeur p, qui est la distance entre deux gouttes successives déposées par le système d'injection d'encre 11.
On a donc en relation : $p = θ (R + f),$
dans laquelle :

p est mesuré par les deux caméras 12 et 13 et vaut, comme on le voit bien sur la figure 3, $D + ε₁ + ε₂$
R qui est le rayon du cylindre entraîneur 2 est bien entendu connu et constant;
θ qui est l'angle de rotation du cylindre entraîneur 2 correspondant à p, est lui aussi connu et constant, puisqu'il est fixé par le codeur 8.

Dans ces conditions, on peut donc calculer la valeur de la fibre neutre, soit : $f = \frac{p}{θ} - R$
En réalité, l'objectif est de déterminer la position ou la valeur moyenne de la fibre neutre f, ce qui constitue un paramètre particulièrement utile pour les opérateurs utilisant des machines d'impression de tissu avec une bande sans fin du type de celles considérées présentement.
Aussi, le système selon l'invention donnera les valeurs actuelles ou individuelles f_i de la fibre neutre en fonction de la position sur le drap B, et l'ordinateur 0 calculera et donnera la valeur moyenne de la fibre neutre, soit : $\bar{f} = \frac{∑fi}{n}$
Tout ceci sera indiqué sur l'écran de l'ordinateur 0, comme illustré en partie basse de la figure 4 où la valeur moyenne de la fibre neutre f est donnée en fonction de la distance le long de B.
Grâce au système selon l'invention, on pourra mesurer la position moyenne de la fibre neutre avec une précision de plus ou moins 5/100 mm.
On a donc réalisé suivant l'invention un procédé et une machine de contrôle en continu d'une bande sans fin pour machine d'impression de tissus, ce procédé et cette machine permettant la mesure avec une grande précision du décadrage et de la position moyenne de la fibre neutre de la bande.
Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple.
C'est ainsi que l'équipement de la machine selon l'invention comprendra notamment des systèmes d'injection d'encre, des caméras vidéo et un codeur possédant une précision et une résolution élevées de façon à obtenir la précision requise dans les résultats de la mesure, et à garantir ainsi les utilisateurs de machines d'impression de tissu contre tout défaut de bande qui serait préjudiciable à l'impression des tissus.
Egalement, la machine selon l'invention pourrait être incorporée ou combinée à une machine d'impression de tissu de toute manière appropriée quelconque.

Claims

Procédé de contrôle en continu d'une bande sans fin (B), par exemple destinée à entraîner un tissu devant recevoir des impressions successives dont le décadrage doit être nul ou réduit au minimum, et selon lequel on effectue sur la bande (B) une succession de marques (a, b) détectées par un dispositif de mesure des erreurs d'avance de la bande, caractérisé en ce qu'il consiste à déposer périodiquement et simultanément sur un brin tendu de la bande (B) entraînée à vitesse constante, deux gouttes espacées de colorant, tel que par exemple de l'encre, provenant respectivement d'un système d'injection amont (10) et d'un système d'injection aval (11) de façon à obtenir sur le brin tendu de la bande des groupes successifs de deux gouttes adjacentes (a, b), à mesurer en continu et en aval du système d'injection aval (11) l'écart entre ces deux gouttes adjacentes, à mémoriser chaque valeur mesurée (Xi) d'écart entre les deux gouttes adjacentes (a, b), à calculer la moyenne (X) des différents écarts mesurés et à effectuer la différence (di) entre l'écart actuellement mesuré et ladite moyenne, ce qui permet l'évaluation très précise des décadrages qui seraient obtenus sur un tissu entraîné et imprimé à l'aide de ladite bande.
Procédé de contrôle en continu d'une bande sans fin (B), par exemple destinée à entraîner un tissu devant recevoir des impressions successives dont le décadrage doit être nul ou réduit au minimum, et selon lequel on effectue sur la bande (B) une succession de marques (b) détectées par un dispositif de mesure des erreurs d'avance de ladite bande, caractérisé en ce qu'on dépose périodiquement sur le brin tendu de la bande une goutte de colorant tel que par exemple de l'encre provenant d'un seul système d'injection (11) de façon à obtenir sur le brin tendu de la bande (B) une succession de gouttes (b), et on mesure en continu et en aval du système d'injection (11) les écarts (p) entre les gouttes successives pour déterminer la valeur moyenne de la position de la fibre neutre (f) dans la bande.
Machine pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 ou 2, et du type comprenant un bâti (1) supportant deux cylindres (2, 3) recevant une bande sans fin (B) à contrôler et dont l'un (2) est entraîné en rotation par un moteur (7) auquel est mécaniquement relié un codeur (8), caractérisée en ce que ledit bâti porte, au-dessus de la bande, au moins un système d'injection de colorant (10, 11) et au moins une caméra (12, 13) reliée à un ordinateur (0), tandis que le codeur (8) est électriquement relié audit système d'injection et à ladite caméra.
Machine selon la revendication 3, caractérisée en ce que sur le bâti précité (1) est monté roulant, engrenant ou analogue un premier portique (14) situé du côté du cylindre (2) entraîné par le moteur (7) et supportant un premier système (11) d'injection de colorant et deux caméras (12, 13), et un deuxième portique (15) situé du côté de l'autre cylindre (3) et supportant un deuxième système (10) d'injection de colorant.
Machine selon la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce que l'autre cylindre précité (3) est monté amovible sur un chariot (4) roulant ou engrenant sur le bâti (1) et susceptible de passer sous les deux portiques précités (14, 15).
Machine selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisée en ce que le cylindre (2) entraîné par le moteur (7) est monté amovible sur un support (6) fixé sur le bâti (1) et portant le moteur (7) et le codeur (8) précités.
Machine selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisée en ce qu'elle est fonctionnellement associée à une machine d'impression de tissus ou analogues pour en réguler la vitesse.