Brevet FR2554740A1 — publié le 19850517

l L'invention se rapporte à un dispositif pour peindre des pièces de série avec une couleur variable. Ce dispositif comprend un organe de pulvérisation qui peut être guidé mécaniquement le long de la surface des pièces et une pluralité de conduites de peinture dont chacune est tenue dans une position définie à une extrémité et munie à cette extrémité d'un raccord à emmanchement à changement rapide et auto-obturateur chaque raccord pouvant 8tre sélectivement assemblé par emmanchement à un élément com- plémentaire correspondant pour assurer le raccordement fluidique, au moins indirect de l'organe de pulvérisation, ledit élément complémentaire pouvant être amené mécani- quement dans une position qui fait face au raccord à em- manchement à changement rapide désiré au moment considéré. Lorsqu'on a à peindre des pièces de série avec une couleur variable, l'organe de pulvérisation doit néces- sairement être raccordé à la conduite de peinture qui cor- respond à la couleur désirée pour les pièces considérées. En général, on prévoit pour cela ce qu'on appelle des blocs distributeurs à changement de couleur dans lesquels le changement de couleur peut être commandé par des soupapes correspondantes. A cet égard, on se reportera, par exemple, aux brevets des E.U.A. 3. 373 762 et 3 145 930 ou au brevet de la R.F.A. 20 64 238. A la différence de cette technique de changement de couleur utilisant des distributeurs com- mutables qui est la plus généralement utilisée, le docu- ment cité au début décrit un dispositif de changement de couleur dans lequel plusieurs conduites différentes peu- vent être reliées l'une à l'autre par des raccords à em- manchement. Toutefois, dans chaque cas, la partie dans laquelle s'effectue un raccordement fluidique aux diffé- rentes conduites de peinture, est relativement éloignée dans l'espace de l'organe de pulvérisation, le dispositif de changement de couleur est relié à l'organe de pulvéri- sation par l'intermédiaire d'une conduite qui est la même pour toutes les couleurs. Cette conduite commune à toutes les couleurs doit être nettoyée à chaque changement de couleur et l'ancienne peinture qui y est contenue doit être jetée. Etant donné que, dans une fabrication continue de pièces de série à couleur variable; il doit se produire des changements de couleur de façon relativement fréquente et que cette conduite commune à toute les couleurs est relativement longue elle correspond à la zone de déplace- ment de l'organe de pulvérisation mobile, non seulement la quantité de peinture qui est jetée au total en une année à l'occasion des changements de couleur est relativement grande mais ceci crée également un problème d'environnement d'autant plus grand, ou encore, la dépense d'investissement et de co"t d'exploitation qu'on encourt pour épurer les eaux usées et l'air usé de l'installation de peinture pour les rendre acceptables pour l'environnement est très grande. Le but de l'invention est de perfectionner le dispositif de changement de peinture qui constitue le point de départ de l'invention de telle manière que, non seule- ment la quantité de peinture à jeter lors du changement de couleur soit très faible mais que, en outre, les coûts secondaires d'un tel procédé qui sont liés à la protection de l'environnement soient très réduitsm Selon l'invention, ce problème est résolu par le fait que les raccords à emmmanchement à changement rapide sont tenus de façon amovible dans une position qui peut être atteinte par l'organe de pulvérisation guidé mécani- quement, en ce que ledit élément complémentaire est monté directement sur l'organe de pulvérisation et en ce que chaque conduite de peinture comprend, en amont du raccord à emmanchement à changement rapide, une longueur de tuyau qui correspond au moins à la zone de déplacement de l'or- gane de pulvérisation, longueur qui peut être extraite automatiquement du support de raccord et pour 8tre esca- motée automatiquement en amont du support de raccord, sous l'effet d'une force de retait qui agit sur ce tuyau. Grâce à cette caractéristique, le changement de couleur se produit, dans l'espace, directement sur l'or- gane de pulvérisation lui-même, grâce à une technique de raccordement à emmanchement à changement rapide. La quan- tité de peinture à jeter à l'occasion d'un changement de couleur est ici limitée aux cavités de l'organe de pulvé- risation qui sont atteintes par la peinture, ce qui ne re- présente qu'une faible fraction de la quantité que l'on devrait jeter antérieurement. En général; l'organe de pul- vérisation est d'une configuration lisse et uniforme, de sorte que l'ancienne peinture peut être expulsée par la nouvelle peinture sans qu'il ne soit nécessaire de procé- der à une opération de nettoyage au moyen d'un agent de rinçage distinct. Ce n'est que dans le cas o les cavités intérieures de l'organe de pulvérisation qui sont atteintes par la peinture sont d'une configuration très compliquée comme c'est le cas, par exemple pour les organes de pul- vérisation conçus pour des peintures à deux composants, que l'on doit intercaler normalement une opération sépa- rée de rinçage au moyen d'un agent de rinçage. Toutefois, dans ce cas également, la quantité de peinture à jeter est réduite à un minimum négligeable. Etant donné que, dans la plupart des cas, la peinture se présentedans un état con- centré et que la durée de l'expulsion de l'ancienne pein- ture est très courte, la pollution de l'environnement ré- sultant du changement de peinture est très réduite. La peinture à jeter peut être recueillie directement dans un récipient collecteur, de sorte que les eaux usées de l'ins- tallation de peinture ne sont pas polluées. En raison de la brièveté du temps d'expulsion de l'ancienne peinture, la pollution de l'air de la cabine de peinture par le nuagedcepeintureetparlesévapcraticsde solvant est également très faible de sorte que l'air usé de l'installation de peinture n'est pollué que dans une proportion à peine per- ceptible à l'occasion d'un changement de couleur. L'invention est encore exposée brièvement dans la suite à propos d'un exemple de réalisation représenté sur les dessins. La figure 1 représente un robot de peinture com- portant un raccordement direct à l'organe de pulvérisation d'une conduite de peinture flexible choisie parmi une plu- ralité de conduites de peinture différentes. La figure 2 illustre l'opération d'emmanchement d'une nouvelle conduite de peinture sur l'organe de pulvé- risation; et La figure 3 est une représentation agrandie du détail de la figure 2 qui est indiqué en III sur la figure 2. Les figures du dessintreprésentent un robot indus- triel 2 qui porte un organe de pulvérisation 1 à l'extré- mité de son bras travaillant. Le robot industriel est mon- té dans une cabine de peinture 18. Dans une niche 19 de la cabine de peinture, est prévu, en position supérieur, un support 22 destiné à tenir un grand nombre de conduites flexibles 3, 3', 3", 3'', etc... Chacune des conduites de peinture peut être raccordée par emmanchement à l'orga- ne de pulvérisation I par l'intermédiaire d'un raccord à emmanchement à changement rapide, la conduite de peinture qui n'est pas utilisée étant escamotée dans le porte-rac- cord 7 correspondant porté par la poutre support 22 et la conduite de peinture qui est raccordée au moment considéré étant tirée du porte-raccord 7 correspondant. Le demi- raccord 5 solidaire de l'organe de pulvérisation est monté directement sur l'organe de pulvérisation 1,de sorte que le dispositif de chanement est placé aussi près que possi- ble du lieu de pulvérisation de la peinture et que la quantité de peinture qui doit être jetée à l'occasion du changement de peinture est aussi réduite que possible. Pour le changement de couleur, l'organe de pul- vérisation est amené par le robot industriel jusqu'au sup- port 22 situé en haut de la niche 19, dans ce mouvement; l'ancienne conduite de peinture est tout d'abord escamotée dans le porte-raccord 7. Un mécanisme de déverrouillage qui sera décrit plus bas peut libérer le raccord à emman- chement rapide. L'organe de pulvérisation 1 est ensuite amené à la position de la conduite de peinture de la nou- velle couleur, de sorte que le demi-raccord 5 solidaire-de l'organe de pulvérisation et le demi-raccord 6 solidaire de la conduite de peinture sont face à face axialement, exactement sur le même axe. Cet état est représenté sur les figures 2 et 3. Sous l'effet de l'emmmanchement total des deux demi-raccords 5 et 6, le raccord à emmanchement à changement rapide se verrouille automatiquement, de sorte que la conduite flexible peut être extraite du porte-rac- cord. Avant que l'opération de peinture ne reprenne avec une nouvelle couleur, un récipient collecteur prévu pour l'ancienne peinture est tout d'abord amené à proximité et l'ancienne peinture contenue dans l'organe de pulvérisa- tion est expulsée par la nouvelle peinture. Dans les cas o les spécifications d'expulsion totale de la peinture sant particulierement élevée4 et/ou dans le cas o les ca- vités intérieures de l'organe de pulvérisation qui sont parcourues par la peinture sont fortement tourmentées, il est indiqué de rinçer l'organe de pulvérisation avec un agent de rinçage. A cet effet, on doit encore prévoir le long du bras mobile du robot, à côté de la conduite d'air de pulvérisation 20, et comme on l'a représenté, une con- duite d'agent de rinçage 21 menant à l'organe de pulvéri- sation. Lorsque l'organe de pulvérisation a été nettoyé de son ancienne peinture, on peut reprendre l'opération de peinture avec la nouvelle couleur. Pour permettre de tirer la conduite de peinture flexible du porte-raccord porté par le support et permettre à cette conduite de s'escamoter, le support 22 qui porte les porte-raccordsest de configuration creuse et des rou- leaux de guidage 8 sont montés aux bords de l'ouverture à travers laquelle passe la conduite de peinture, aux angles de cette ouverture. Ces rouleaux délimitent un trou en for- me de quadrilatère dans lequel un téton quadrangulaire du demi-raccord 6 peuts'encasterdans une position bien défi- nie. Par ailleurs, il est prévu sur le demi-raccord 6 un épaulement de butée 10 qui fixe également une position dé- finie en attitude axiale et en attitude angulaire. Cette dernière caractéristique est importante pour qu'au mo- ment du changement de couleur, la nouvelle conduite de peinture désirée puisse être raccordée mécaniquement avec toute sécurité, Pour déposer la conduite de peinture dont on n'a plus besoin dans le porte-raccord correspondant, il est nécessaire que le raccord à emmanchement rapide soit déverrouillé. A cet effet, dans l'exemple de réalisation représenté, chaque demi-raccord 6 solidaire d'une conduite de peinture est muni d'un manchon de déverrouillage 11, par ailleurs, dans la région de chaque porte-raccord, est monté un dispositif de déverrouillage réalisé sous la for- me d'une fourchette de déverrouillage 12 mobile en trans- lation alternative, et qui peut être déplacée par un vé- rin d'actionnement 13. Plus précisément, la fourchette de déverrouillage 12 se trouve normalement dans la position représentée sur les figures2 et 3, dans laquelle cette fourchette ne fait pas obstacle à la mobilité de la con- duite de peinture pendant l'opération de peinture ni pen- dant le mouvement alternatif de la conduite. Ce n'est que pendant la dernière partie de l'escamotage de la conduite de peinture dans le porte-raccord que le vérin d'actionne- ment 13 et, avec lui, la fourchette de déverrouillage 12 sont mis en extension de telle manière que la fourchette s'engage derrière le manchon de déverrouillage 11. Lorsque le raccord à emmanchement à changement rapide poursuit son mouvement d'escamotage dans le porte-raccord, le manchon de déverrouillage est repoussé axialement par la fourchette de déverrouillage dans le sens du déverrouillage, de sorte que le raccord à emmanchement à changement rapide libère le demi-raccord 5 solidaire de l'organe de pulvérisation et que ce dernier peut être extrait du raccord à emmanche- ment à changement rapide. A l'intérieur du demi-raccord 6 solidaire de la conduite de peinture, est agencé un clapet anti-retour à obturation automatique qui empêche la pein- ture de sortir de la conduite de peinture. Au lieu de mon- ter le manchon de déverrouillage sur le demi-raccord 6 so- lidaire des conduites de peinture, on peut également envi- sager de monter le manchon de déverrouillage 11 sur le demi-raccord 5 opposé, solidaire de l'organe de pulvérisa- tion et d'accoupler ce manchon à un vérin d'actionnement correspondant. Toutefois, pour cela, on devrait poser une autre ceduite de commande supplémentaire le long du bras mobile du robot. En revanche, on pourrait supprimer le grand nombre de mécanismes de déverrouillage 12, 13 dans la la région des porte-raccords Pour entretenir une certaine tension dans la con- duite de peinture pendant l'opération de peinture (il ne faut pas laisser cette conduite pendre en festons ni tou- cher la pièce), et afin de garantir une rentrée rapide des conduites de peinture dans le porte-raccord lorsqu'on repo. se les anciennes conduites de peinture, il est prévu un organe qui exerce une force de rappel correspondante sur chaque conduite de peinture souple. Plus précisément, il est prévu, au-dessus de chaque porte-raccord 7, pour cha- que conduite de peinture souple, une poulie de renvoi 14 qui renvoie le tuyau de peinture en un brin s' étendant verticalement vers le bas et qui s'étend le long de la cabine de peinture 23.Là,ilestprévu pour chaque conduite de peinture, une poulie de tension mobile 15 qui est munie d'un poids tendeur 16. Après avoir embrassé la poulie de tension 15 en formant un U, le tuyau de peinture s'étend verticalement vers le haut jusqu'à un raccordement de pein- ture fixe d'o une conduite de peinture fixe 17 mène à un réservoir et à un organe de refoulement de la peinture. En remplacement de l'utilisation d'une disposi- tion "rectiligne" pour les tuyaux de peinture qui sont disposés en boucles mobiles, il serait également possible d'utiliser des conduites tubulaires enroulées en hélice, suspendues au plafond de la cabine de peinture. Toutefois, dans ce cas, on devrait prévoir une autre sorte de porte- raccord pour le demi-raccord 6 solidaire de la conduite de peinture, on pourrait envisager pratiquement de prévoir simplement un porte-raccord agencé une fourchette ouverte d'un csté et dans laquelle le demi-raccord serait engagé radialement et d'o il pourrait Otre extrait radialement. Il serait également avantageux que les différents tuyaux de peinture enroulés en hélice puissent être tirés indi- viduellement de la rangée des conduites de peinture pen- dant l'opération de peinture afin d'éviter les collisions entre eux, de manière que la conduite de peinture dont on a besoin à un moment donné soit disposée séparément de la rangée formée des autres conduites de peinture. Il serait également envisageable de programmer le robot industriel, dans le déroulement de son mouvement au cours du changement de couleur de telle manière qu'il dispose automatiquement la conduite de peinture dont il a besoin à un moment donné le long du bras mobile du ro- bot, dans des colliers de retenue ou équivalents appro- prié qui se ferment automatiquement. Ce mode de change- ment de couleur, qui est certes légèrement plus coûteux, permet toutefois de réaliser également la peinture à l'in- térieur de carrosseries fermées, par exemple dans le volu- me intérieur de carrosseries de véhicules qui n'est acces- sible qu'à travers les portes ou à travers les baies des fenêtres. Dans un tel travail, des conduites de peinture qui remonteraient librement vers le haut sans soutien se- raient gênantes. REVENDICATION Dispositif pour peindre des pièces de série avec des couleurs variables, comprenant un organe de pulvérisa- tion qui peut être guidé mécaniquement le long de la sur- face des pièces et une pluralité de conduites de peinture dont chacune est tenue dans une position définie à une ex- trémité et munie à cette extrémité d'un raccord à emmanche- ment à changement rapide et auto-obturateur, chacun de ces raccords pouvant être sélectivement assemblé par emmanche- ment à un élément complémentaire correspondant pour assu- rer le raccordement fluidique au moins indirect de l'orga- ne de pulvérisation, ledit élément complémentaire pouvant' être amené mécaniquement dans une position qui fait face au raccord à emmanchement à changement rapide désiré au moment considéré, ce dispositif étant caractérisé en ce que les raccords à emmanchement à changement rapide (4) sont tenus de façon amovible dans une position qui peut être atteinte par l'organe de pulvérisation (1) guidé mé- caniquement, en ce que ledit élément complémentaire (5) est monté directement sur l'organe de pulvérisation (1) et en ce que chaque conduite de peinture (3, 3', 3", 3''', etc..) comprend, en amont du raccord à emmanchement rapide (4), une longueur de tuyau qui correspond au moins à la zone de déplacement de l'organe de pulvérisation (1); lon- gueur qui peut être extraite automatiquement du support de raccord (7) et peut8tre escamotée automatiquement en amont du support de raccord (7) sous l'action d'une force de retrait (15, 16) qui agit sur le tuyau.