Brevet FR2381833A1 — publié le 19780922

La présente invention concerne l'émaillage par poudrage électrostatique de pièces nécessitant l'utilisation de robot(s) suiveur(s), par exemple l'émail- lage de l'intérieur de pièces très creuses, telles que des cuves de machines à laver. Actuellement, l'émaillage de la partie intérieure de telles pièces est effectué par trempé manuel dans des bacs contenant de la barbotine, c'est-àdire de l'émail en suspension dans un liquide. Une telle opération de trempage est pénible pour le personnel, car les pièces sont en général assez lourdes elle nécessite en outre un grand nombre de personnes - une personne pour tremper la cuve, - une personne pour pencher celle-ci en tous sens pendant le trempage, - trois personnes environ pour essuyer, après trempage, les petits trous de la cuve qui, sinon, resteraient bouchés par une pellicule d'émail. Il existe en conséquence, à l'heure actuelle, une forte demande d'auto matisation de cette opération d'émaillage. En la matière, il faut exclure la possibilité de revêtement au pistolet automatique par la barbotine : en effet, l'utilisation de barbotine pour revetir par pistolage l'intérieur de telles pièces nécessite des mouvements très compliqués, car, a l'aide d'un pistolet de projection de matière liquide, ne sont atteints que les points visés par ailleurs, des essais à l'aide d'installations automatiques ont montré qu 'il n'était pas possible d'effectuer, en produit liquide, un revêtement satisfaisant des angles intérieurs. La solution qui s impose est donc le revetement par projection électrostatique de poudre d'émail. En poudrage électrostatique, il est en effet possible d'émettre, en direction de la partie à revêtir, un nuage de poudre au lieu d'un jet très directif comme c'est le cas avec un produit liquide. Cette solution, a priori idéale, présente néanmoins une difficulté pratique, caractéristique du poudrage électrostatique par poudre d'émail pour émailler, il est nécessaire de déposer une couche de poudre très épaisse, c'est-à-dire soit de poudrer pendant un temps très long, soit d'utiliser plusieurs buses de poudrage à la fois. La solution généralement choisie, dans le cas de pièces ordinaires, c'est-à-dire pratiquement planes (plaques de four, couvercles de cuisinières), est l'utilisation simultanée d'un nombre suffisant de buses de poudrage. Dans le cas qui nous préoccupe, il est bien évident que la multiplication du nombre des buses est impossible : en effet, les pièces étant très creuses, il est nécessaire d'utiliser un robot suiveur pour chaque pièce, car l'appareil de projection doit pénétrer à 1V intérieur de chaque pièce et y effectuer une certaine opération de poudrage, avant de ressortir de ladite pièce pour revenir en arrière chercher la pièce suivante ; le nombre des projecteurs affectés à une pièce est donc limité à ceux qui pourront pénétrer en même temps dans ladite pièce, et ce nombre est nécessairement limité en raison des dimensions relativement modestes de ces pièces, une certaine distance buseobjet devant en outre être respectée en raison de la haute tension appliquée sur la buse. Dans la pratique, on ne pourra introduire dans chaque cuve qu'un seul projecteur à la fois. Avec la vitesse du convoyeur exigée dans l'industrie (de l'ordre de 200 à 400 mètres par heure en général) et le temps de poudrage nécessaire par intérieur de cuve (de l'ordre de la minute), la cabine de poudrage nécessaire serait de dimensions excessives, ce qui rend difficilement concevable, a priori, cette utilisation pourtant apparemment Idéale du poudrage électrostatique pour cette application. La présente invention a pour objet de permettre une automatisation complète de l'opération d'émaillage de l'intérieur de pièces très creuses, ou en général de l'opération d'émaillage de pièces nécessitant l'emploi de robot(s) suiveur(s), en raison du travail ponctuel et suivi à effectuer sur ces pièces, sans nécessiter l'utilisation d'une installation de dimensions excessives. On obtient ce résultat en effectuant simultanément sur l'intérieur de plusieurs (N par exemple) pièces successives et équidistantes sur le convoyeur la même sequence de poudrage, en suivant lesdites N pièces sur une distance légèrement inférieure au pas d'accrochage de celles-ci sur le convoyeur, en revenant ensuite rapidement en arrière d'une unité, de façon à prendre la pièce suivante, et ainsi de suite. De la sorte, chaque pièce, à sa sortie de la cabine de poudrage, aura subi exactement la même opération de poudrage un nombre N de fois, ce qui revient à dire que son temps de poudrage aura été multiplié par N sans augmentation du temps de poursuite des objets. L'invention concerne également une installation d'émaillage par poudrage électrostatique mettant en oeuvre le procédé ci-dessus défini, ainsi qu'une cabine de poudrage électrostatique. L'invention sera d'ailleurs mieux comprise à l'aide de la description suivante d'une installation d 'émaillage de l'intérieur de cuves de machines à laver, donnée à titre d'exemple de réalisation conforme à l'invention, en référence aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 représente schématiquement une opération d'émaillage de 1 'inté- rieur de cuves de machines à laver, conforme à l'invention ; - la figure 2 représente schématiquement une opération préliminaire, ou "prétouche" automatique d'émaillage des angles interieurs desdites cuves, conforme à l'invention ; - la figure 3 représente schématiquement une cabine d'émaillage de l'intérieur de cuves de machines à laver, conforme à l'invention. Sur la figure 1, la référence (1) désigne un convoyeur de défilement relié à la masse électrique de l'installation et auquel sont suspendues, à distances égales, des cuves (2) de machines à laver dont on désire émailler la partie intérieure par poudrage électrostatique. Les cuves (2) sont suspendues au convoyeur (1) par des arbres métalliques (3) animés d'un mouvement de rotation uniforme à l'aide d'un mécanisme classique à roues dentées non représenté sur le dessin. Pour fixer les idées, la vitesse de défilement du convoyeur est d'environ 300 mètres par heure et la vitesse de rotation des cuves sur ellesmêmes est d'environ 15 tours par minute. La référence (4) désigne.un robot suiveur à balayage vertical portant, sur un même bras horizontal (5), lui-même porté par un arbre horizontal (6) qui lui est orthogonal, quatre projecteurs électrostatiques de poudre (7, 8, 9, 10) munis de buses (11, 12, 13, 14) émettant un nuage de poudre dans une direction générale plutôt radiale, tel qu'il est représenté sur le dessin. Les quatre projecteurs (7, 8, 9, 10) sont placés sur le bras (5) à des distances égales à celles séparant les arbres (3) rattachant les cuves (2) au convoyeur (1). Comme il est indiqué par des flèches verticales sur le dessin, chaque buse (11, 12, 13, 14) effectue, pendant une opération de poursuite par le robot suiveur (4), un balayage vertical correspondant à deux aller-retour à l'intérieur de chacune des cuves correspondantes ; par ailleurs, le robot (4), en même temps qu'il commande le balayage vertical, suit les pièces (2) à la vitesse du convoyeur sur une distance légèrement inférieure au pas d'accrochage des pièces (2) sur le convoyeur (1). Il revient ensuite rapidement en arrière d'une unité, de façon que chaque buse prenne en charge la pièce suivante, et ainsi de suite.On voit donc que, grâce à ce procédé, la dernière des pièces (2) représentée sur le dessin aura subi, en fin d'opération, quatre fois la mssme opération de poudrage correspondant à deux aller-retour des buses (14, 13, 12 > 11). Par rapport au système classique, la distance nécessaire de poursuite du robot suiveur (4) est donc divisée par quatre pour un même temps de poudrage, et le débit des cuves émaillées est donc accru d'autant. Sur la figure 1, on a représenté des projecteurs (7, 8, 9, 10) équipés de buses (11, 12, 13, 14) à jet de direction générale radiale. Il est bien évident que, suivant la qualité de revêtement désirée, on sera souvent amené à équiper l'installation d'une seconde série de buses associée à un second robot suiveur, permettant en particulier d'effectuer parfaitement le revêtement des angles intérieurs : la figure 2 représente un tel aménagement. Le dispositif de la figure 2, sur laquelle les références correspondant aux éléments identiques à ceux de la figure 1 ont été reportées, se distingue du précédent par l'utilisation de projecteurs (15, 16, 17, 18) équipés de buses dites "de retouche" (19, 20, 21, 22) qui sont des buses émettant un nuage de poudre de forme plane et assez fortement directif. Dans le cas de la figure 2, il est évident que le seul mouvement vertical imposé au bras (5), et donc aux projecteurs (15, 16, 17, 18) par le robot suiveur (4) est un mouvement à un seul et rapide trajet aller-retour, comme indiqué par des flèches verticales sur le dessin, avec une longue stagnation en position fixe entre l'aller et le retour, pendant que s'effectue le poudrage de l'angle intérieur de chaque cuve. La figure 3 représente schématiquement une cabine d'émaillage par poudrage électrostatique permettant une mise en oeuvre de l'invention particulièrement avantageuse. Comme on le voit sur le dessin, la cabine de poudrage (23) a une forme étroite et allongée et des dimensions telles que le convoyeur (24) puisse faire un aller-retour à l'intérieur de celle-ci, le rail "retour" étant très proche du rail "aller". Un premier ensemble suiveur (25), placé sur le trajet "aller" du convoyeur (24), est tel que schématisé et décrit en référence à la figure 2, et poudre donc l'angle intérieur des cuves (2). Cet ensemble (25) est essentiellement placé à l'extérieur de la cabine (23) comme on le voit sur le dessin. De même, un second ensemble suiveur (26) est tel que schématisé et décrit en référence à la figure 1 et poudre donc l'ensemble de la surface intérieure des cuves (2). On remarquera qu'une telle configuration, bien que déjà connue en peinture électrostatique du brevet U.S. 2 795 516 (figure 16), présente un avantage particulier et inattendu dans le cas du poudrage électrostatique, car, d'une façon générale, pour les pièces non creuses, la poudre émise par les projecteurs placés d'un côté de la cabine atteint, du fait qu'elle forme un nuage, non seulement les objets visés (c'est-à-dire passant du même côté), mais également les objets passant de l'autre c8té (par exemple sur le rail "retour" si les premiers objets sont sur le rail "aller' et les projecteurs du côté du rail "aller") une telle configuration de cabine "en moufle" permet donc de diminuer la quantité de poudre non déposée sur les pièces et, par suite, d'augmenter le rendement de l'installation. Dans le cas d'une installation telle que décrite ci-dessus, cet avantage apparaît particulièrement en cas d'application d'émail sur l'exté- rieur des cuves. Par ailleurs, du fait que la cabine (23) possède une seule et même ouverture (27) pour l'entrée et la sortie des pièces à revêtir, les pièces non revê- tues entrant dans la cabine "en moufle" jouent le rôle de "piège" pour les particules de poudre électriquement chargées qui auraient tendance à sortir de la cabine : par cette conformation, le rendement de dépôt de poudre est donc augmenté. L'invention est destinée à être utilisée dans l'industrie du revêtement d'objets par poudrage électrostatique et, en particulier, de l'émaillage par poudrage électrostatique. REVENDICATIONS 1. Procédé d'émaillage par poudrage électrostatique de pièces nécessitant l'emploi de robot(s) suiveur(s), caractérisé en ce qu'il consiste à effectuer simultanément sur l'intérieur de plusieurs pièces successives et équidistantes sur le convoyeur la même séquence de poudrage, en suivant lesdites pièces sur une distance légèrement inférieure au pas d'accrochage de celles-ci sur le convoyeur, puis à revenir rapidement en arrière d'une unité, de façon à prendre les pièces suivantes, et ainsi de suite. 2. Installation d'émaillage mettant en oeuvre le procédé selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte un robot suiveur (4) comportant un bras (5) portant plusieurs appareils de poudrage électrostatique identiques et équidistants d'une valeur égale au pas d'accrochage des pièces (2) sur le convoyeur. 3. Installation d'émaillage mettant en oeuvre le procédé selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte successivement un ensemble (25) selon la revendication 2, équipé de projecteurs permettant d'effectuer le revê- tement de l'angle intérieur des objets (2), puis un ensemble (26) selon la revendication 2, équipé de projecteurs permettant d'effectuer le revêtement de l'ensemble intérieur des objets (2), le convoyeur (24) effectuant un allerretour dans la cabine (23) de poudrage, de façon que le trajet "retour" passe à proximité du trajet "aller", les ensembles (25) et (26) précités étant essentiellement disposés à l'extérieur de ladite cabine (23), le premier du côté du trajet "aller" et- le second du côté du trajet "retour". 4. Cabine de poudrage électrostatique caractérisée en ce qu'elle comporte au moins une installation de projection (25) dont la majeure partie est située à l'extérieur de ladite cabine (23), et un convoyeur (24) y effectuant un trajet "aller-retour" disposé de façon que la partie "retour" passe à proximité immé- diate de la partie "aller" (figure 3). 5. Cabine selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'elle possède une seule et même ouverture (27) pour l'entrée et la sortie dés pièces à revêtir.