Brevet FR2599803A1 — publié le 19871211

PROCEDE DE DEPOT D'UN JOINT EN MATIERE POMPABLE ET DISPOSITIF POUR SA MISE EN OEUVRE. La présente invention a pour objet un procédé de dépôt d'un joint en matière pompable et un dispositif pour sa mise en oeuvre. I1 est connu, dans de nombreuses applications et notamment dans les industries de l'automobile, du caoutchouc, de l'électro-ménager et dans les industries alimentaires, d'effectuer le dépôt, entre deux pièces, d'un joint mono ou multi-composant, d'une viscosité de 100 à plusieurs millions de centipoises à l'aide d'un pistolet qui est porté par un robot assurant son déplacement. Le but recherché est de déposer un joint de section constante à une vitesse variable, étant précisé que le robot doit s'arrêter en cours de fonctionnement, afin de changer de plan de dépôt et repartir en réalisant un raccord aussi parfait que possible. Les difficultés pour résoudre le problème posé résident en deux points essentiels - obtention d'un débit linéaire à n'importe quelle vitesse de déplacement du pistolet dans une plage variant sensiblement de 1 à 10 et, - réalisation d'un raccord parfait entre deux extrémités de joints. Actuellement, aucun équipement n'est capable d'effectuer une telle application. Une première solution connue consiste à utiliser une pompe pneumatique à moteur linéaire d'une capacité supérieure au volume à déposer, afin d'éviter l'inversion de la pompe. Une autre solution connue consiste à utiliser une pompe de même type, mais d'une cylindrée inférieure au volume à déposer, équipée d'un régulateur de pression afin d'atténuer les inversions de la pompe. Ce procédé oblige à véhiculer le produit à une plus grande pression, ce qui a pour inconvénient d'avoir un coût de mise en oeuvre important et de faire subir au produit une pression importante, qui est très souvent néfaste à son état physique. I1 est également connu d'utiliser une pompe à multipistons qui présente l'avantage d'avoir un débit pratiquement linéaire véhiculant le produit sans l'aide de régulateur de pression ou encore d'utiliser une pompe à engrenages, pour des produits de faible viscosité. Dans tous les cas décrits précédemment, le débit linéaire est obtenu par une vitesse constante de déplacement du pistolet de dépôt. Or, compte tenu de la forme de la ligne le long de laquelle le joint doit être déposé, la vitesse de déplacement du pistolet, notamment dans les zones anguleuses, n'est pas constante. I1 en résulte donc des variations de la section du joint. En outre, le raccordement de deux extrémités de joints est très aléatoire du fait que la pression régnant immédiatement en amont du pistolet de dépôt est plus importante lorsque le pistolet est en position fermée, que lorsque le pistolet est ouvert et en régime de fonctionnement constant. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients. A cet effet, le procédé qu'elle concerne, du type dans lequel le dépôt'un joint en matière pompable est réalisé à l'aide d'un pistolet alimenté par une pompe doseuse, est caractérisé en ce qu'il consiste, d'une part, à entraîner la pompe doseuse, à l'aide d'un moteur à démarrage et arrêt instantanés, dont la vitesse de rotation, proportionnelle au volume de matière débitée, est fonction de la vitesse de déplacement du pistolet de dépôt de matière, et, d'autre part, à maintenir une pression constante à l'entrée du pistolet de dépôt en disposant un accumulateur de détente sur le conduit d'amenée de la matière de la pompe au pistolet. I1 résulte de la mise en oeuvre de ce procédé que le débit fourni par le pistolet est fonction de la vitesse de déplacement de celui-ci, ce qui permet le dépôt d'un joint dont la section est indépendante de la vitesse du pistolet. Par ailleurs, la présence d'un accumulateur en amont du pistolet assure le maintien d'une pression constante dans le tronçon de conduit situé entre la pompe et le pistolet, caractéristique assurant une parfaite régularité du joint dès l'ouverture du pistolet. Selon un mode de mise en oeuvre, ce procédé consiste à mesurer la pression de la matière en amont du pistolet et à exploiter cette information pour commander l'état de l'accumulateur. Ce procédé consiste, en début de mise en oeuvre, à commander simultanément le déplacement d'un robot portant le pistolet de dépôt, l'ouverture du pistolet, la mise en fonctionnement de la pompe doseuse et l'ouverture des vannes situées de part et d'autre de celle-ci puis, en cours de fonctionnement, à faire varier le débit de la pompe doseuse en fonction de la vitesse de déplacement du pistolet de dépôt, et en fin de fonctionnement à commander l'arrêt du robot, la fermeture du pistolet, des vannes disposées de partet d'autre de la pompe doseuse, et l'arrêt de la pompe doseuse, avec prise de pression en continu, en vue de commander l'accumulateur pour assurer une pression constante en amont du pistolet. Un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé comprend un pistolet de dépôt de matière pompable, porté par un robot commandé par un ord-inateur, une pompe doseuse à laquelle est associé un variateur électronique commandé par l'ordinateur et sur les conduits amont et aval de laquelle sont disposées des vannes automatiques d'arrêt, commandées par un distributeur à pilotage électrique recevant ses instructions de l'ordinateur, et un accumulateur de détente automatique disposé entre la pompe doseuse et le pistolet, dont le moteur est commandé, d'une part, par l'ordinateur et, d'autre p-art, à partir d'une sonde de mesure de la pression de la matière en amont du pistolet. Selon une forme d'exécution, dans le cas d'un joint monocomposant, la pompe doseuse,pour un produit monocomposant, est une pompe à multi-pistons, et plus précisément à trois pistons, comprenant trois cylindres d'axes parallèles, disposés à 120 les uns des autres sur un bâti fixe dont les trois tiges de piston sont montées avec interposition de bielles et de rotules sur une couronne d'axe incliné par rapport aux axes des trois cylindres, dont le support incliné sur laquelle elle est montée avec interposition de roulements ou similaires, est lui-même entraîné en rotation autour d'un axe parallèle aux axes des trois cylindres par un moteur dont l'arbre est disposé selon un axe passant entre les trois cylindres, les fonctions d'aspiration et de refoulement de matière étant réalisées dans deux boîtiers équipés de clapets anti-retour. Avantageusement, le moteur d'entraînement de la pompe est un moteur couple à courant continu régulé en vitesse par un variateur électronique. Compte tenu de l'inclinaison de la couronne, celleci oscille lors de la rotation du moteur, ces oscillations transformant le mouvement rotatif du moteur en un mouvement rectiligne alternatif au niveau des pompes. La conséquence de cette transformation de mouvement est une vitesse de déplacement à courbe sinusoïdale. La courbe de débit de l'ensemble des trois pompes est la résultante de trois courbes sinusoïdales, ce qui permet de disposer d'une grande régularité du débit. Conformément à-une autre caractéristique de l'invention, l'accumulateur de détente comprend une chambre débouchant sensiblement perpendiculairement au conduit reliant la pompe doseuse au pistolet de dépôt, dans laquelle est monté un piston susceptible de faire varier son volume déplaçable par un moteur électrique avec interposition entre le moteur et le piston de moyens connus en eux-mêmes de transformation du mouvement circulaire du moteur en un mouvement linéaire. Selon une autre caractéristique de l'invention, ce dispositif comprend des moyens de transformation de l'information constituée par la prise de pression en un signal électrique faisant varier le nombre de pas selon lequel le moteur électrique, associé à l'accumulateur, est entraîné. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de cette installation de dépôt d'un joint en matière pompable. Figure 1 est une vue représentant schématiquement les différents organes de cette installation; Figure 2 est une vue de côté de la pompe doseuse; Figure 3 est une vue en coupe transversale de la pompe doseuse selon la ligne III-III de figure 2; Figure 4 est une vue en coupe longitudinale de l'accumulateur disposé entre la pompe doseuse et le pistolet de dépôt du joint. L'installation, représentée à la figure 1, est des tinée au dépôt d'un joint selon une ligne 2, à la périphérie du plancher carrière 3 d'un véhicule automobile. Cette installation comprend un pistolet 4 de dépôt du joint en matière pompable équipé d'un vérin pneumatique non représenté au dessin, susceptible d'assurer ou non le passage de matière. Ce pistolet est alimenté par un conduit 5 d'amenée de matière, sur lequel est disposée une pompe doseuse 6, elle-même alimentée à partir d'un réservoir 7 contenant le produit 8 par une pompe pneum-atigue 9. De part et d'autre de la pompe doseuse, sont disposées deux vannes d'arrêt 10 commandées par un distributeur 12 à pilotage électrique commandant également l'ouverture et la fermeture du pistolet 4. Pour sa part, le pistolet 4 est déplacé le long de la ligne de joint 2 par un robot multi-axes 13. Sur le conduit 5 reliant le pistolet 4 à la pompe doseuse 6, est disposé un accumulateur de détente automatique 14 dont le moteur est alimenté à partir d'un bloc 15 commandé, d'une part, par l'ordinateur et, d'autre part, à partir d'une sonde 16 de température, avec transmission de l'information par l'intermédiaire d'un convertisseur 17 transformant l'information "température" en une information "courant". Cette installation comprend enfin un ordinateur 18 qui commande le robot 13, le distributeur 12, le bloc d'alimentation 15 du moteur de l'accumulateur et un variateur électronique 19 associé à la pompe doseuse 6. Comme montré aux figures 2 et 3, la pompe doseuse 6 est une pompe à trois cylindres à simple effet. Les trois cylindres 20 sont solidaires d'une embase circulaire 22 sur sur laquelle ils sont montés à 120" les uns des autres. La tige de piston 23 de chaque cylindre est attelée par l'intermédiaire d'une chape 24. d'une bielle 25 et d'une rotule 26 à une couronne inclinée 27 bloquée en rotation. Cette couronne est monté avec interposition de tourillons 28 sur une chape inclinée 29 solidaire de l'arbre de sortie 30 d'un moteur 32 d'axe parallèle aux axes des cylindres 20, et passant par le centre de l'embat 22. Les différents éléments définis précédemment sont réunis par des moyens mécaniques connus, tels que brides 33 et entretoises 34. Les fonctions d'aspiration et de refoulement de la matière sont assurées par deux boîtiers 35 où sont regroupés les clapets anti-retour, la liaison entre pompe et boîtier s'effectuant par des circuits non représentés au dessin, intégrés dans l'embase portant les cylindres. En pratique, un mouvement de rotation du moteur 32 va se traduire par un mouvement d'oscillation de la couronne 27 assurant un mouvement alternatif des tiges de piston 23 et des pistons qui leur sont associés à l'intérieur des cylindres 20. La figure 4 représente plus en détail l'accumulateur de détente 14. Celui-ci comprend essentiellement une chambre 36 débouchant perpendiculairement dans le conduit 5 reliant la pompe doseuse 6 au pistolet 4. A l'intérieur de cette chambre, est monté un piston 37 déplaçable axialement sous l'action de la rotation d'un moteur 38. A cet effet, sur l'arbre du moteur 38 est calée une vis 39 engrenant avec un écrou 40 bloqué en rotation par pénétration d'une languette 42, qui en est solidaire dans un profilé fixe 43. Sur l'écrou 40, est attelée, par l'intermédiaire d'une chape 44, l'extrémité arrière du piston 37. L'étanchéité du passage du piston en aval de la chambre 36 est réalisée par des joints 45 sur lesquels agit un presse-étoupe 46. Il ressort de ce qui précèdè que la rotation dans un sens ou dans l'autre de l'arbre du moteur assure le déplacement du piston dans un sens de pénétration dans la chambre,ou de retrait hors de celle-ci avec modification de son volume. En pratique, la matière étant stockée dans un fût 8, est véhiculée jusqu'à la pompe doseuse 6 par la pompe pneumatique 9. Le début de dépôt du joint est commandé par l'ordinateur 18 qui pilote en même temps - le déplacement du robot 13, - l'ouverture du pistolet 4 de dépôt et des vannes d'arrêt 10, - la mise en fonctionnement du moteur de la pompe doseuse 6, et - la mise en fonctionnement du moteur 38 de l'accumulateur 14. En cours de fonctionnement, le débit de la pompe doseuse 6 est commandé par l'ordinateur 18, en fonction de la vitesse de déplacement du pistolet 4 par action sur le variateur électronique 19. La prise de température par la sonde 16 agit sur l'alimentation électronique 15 du moteur 38 de l'accumulateur. L'arrêt du dépôt du joint est également piloté par l'ordinateur 18 qui provoque - l'arrêt du robot 13, la fermeture du pistolet 4 et des vannes 10, - l'arrêt de la pompe doseuse, et - la mise en fonctionnement du moteur de l'accumulateur 14. Comme il ressort de ce qui précède, l'invention apporte une grande amélioration à la technique existante en fournissant une installation de conception simple, extrêmement performante assurant le dépôt d'un joint de section rigoureusement constante aussi bien en début d'opération qu'en cours d'opération, et indépendamment de la vitesse de déplacement du pistolet. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de cette installation, décrite ci-dessus à titre d'exemple; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation. C'est ainsi notamment que la structure de laccumula- teur pourrait être différente ou que les moyens de commande des différents organes essentiels pourraient être différents sans que l'on sorte pour autant du cadre de l'invention. - REVENDICATIONS 1. Procédé de dépôt d'un joint en matière pompable mono ou multi-composant, y compris les matières tyxothropes du type dans lequel le dépôt du joint est réalisé à l'aide d'un pistolet (4) alimenté par une pompe doseuse (6), caractérisé en ce qu'il consiste, d'une part, à entraîner la pompe doseuse (6) à l'aide d'un moteur à démarrage et arrêt instantanés, dont la vitesse de rotation proportionnelle au volume de matière débitée est fonction de la vitesse de déplacement du pistolet (4) de dépôt de matière et, d'autre part, à maintenir une pression constante à l'entrée du pistolet de dépôt en disposant un accumulateur de détente (14) sur le conduit (5) d'amenée de la matière de la pompe (6) au pistolet (4). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à mesurer la pression de la matière en amont du pistolet (4) et à exploiter cette information -pour commander l'état de l'accumulateur (6). 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il consiste, en début de mise en oeuvre, à commander simultanément le déplacement d'un robot (13) portant le pistolet de dépôt (4), l'ouverture du pistolet (4), la mise en fonctionnement de la pompe doseuse (6) et l'ouverture des vannes (10) situées de part et d'autre de celle-ci puis, en cours de fonctionnement, à faire varier le débit de la pompe doseuse (6) en fonction de la vitesse de déplacement du pistolet de dépôt, et en fin de fonctionnement à commander l'arrêt du robot (13), la fermeture du pistolet (4), des vannes (10) disposées de part et d'autre de la pompe doseuse (6), et l'arrêt de la pompe doseuse (6), avec prise de pression en continu, en vue de, commander l'accumulateur pour assurer une pression constante en amont du pistolet. 4. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend un pistolet (4) de dépôt de matière pompable,porté par un robot (13) commandé par un ordinateur (18), une pompe doseuse (6), à laquelle est associé un variateur électronique (19) commandé par l'ordinateur (18) et sur les conduits amont et aval de laquelle sont disposées des vannes automatiques (10) d'arrêt, commandées par un distributeur (12) à pilotage électrique recevant ses instructions de l'ordinateur (18), et un accumulateur de détente automatique (14) disposé entre la pompe doseuse (6) et le pistolet (4), dont le moteur est commandé, d'une part, par l'ordinateur (18) et, d'autre part, à partir d'une sonde (16) de mesure de la pression de la matière en amont du pistolet. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la pompe doseuse est une pompe à multi-pistons, et plus précisément à trois pistons, comprenant trois cylindres (20) d'axes parallèles, disposés à 120" les uns des autres sur un bâti fixe, dont les trois tiges de piston (23) sont montées avec interposition de bielles (25) et de rotules (26) sur une couronne (27) d'axe incliné par rapport aux axes des trois cylindres, dont le support incliné (29) sur laquelle elle est montée avec interposition de roulements (28) ou similaires, est lui-même entraîné en rotation autour d'un axe parallèle aux axes des trois cylindres par un moteur (32) dont l'arbre est disposé selon un axe passant entre les trois cylindres, les fonctions d'aspiration et de refoulement de matière étant réalisées dans deux boîtiers (35) équipés de clapets anti-retour. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le moteur (32) d'entraînement de la pompe est un moteur couple à courant continu régulé en vitesse par un variateur électronique (19). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que l'accumulateur de dé ente (14) comprend une chambre (36) débouchant sensiblement perpendiculairement au conduit (6) reliant la pompe doseuse (6) au pistolet de dépôt (4) , dans laquelle est monté un piston (37) susceptible de faire varier son volume, déplaçable par un moteur électrique (38) avec interposition entre le moteur et le piston de moyens (39-44) connus en eux-mêmes de transformation du mouvement circulaire du moteur en un mouvement linéaire. 8. Dispositif selon lá revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (17) de transformation de l'information constituée par la prise de température en un signal électrique faisant varier le nombre de pas selon lequel le moteur électrique (38), associé à l'accumulateur, est entraîné.