Brevet FR2652480A1 — publié le 19910329

L'invention est relative à un procédé de marquage intégré en bout de channe de fabrication flexible d'appareillage électrique à boiter moulé en matière plastique. L'automisation des channes de fabrication et de montage d'appareils électriques et plus particulièrement la nécessité de pouvoir changer fréquemment le type d'appareils réalisés sur la chaîne, implique une flexibilité du marquage pour adapter ce marquage au type de produits. La pose d'étiquette ou les marquages usuels par tampographie, sérigraphie ou procédé offset sont mal adaptes à ces lignes de fabrication flexible et impliquent des temps d'arrêt de la fabrication à chaque fin de série. Il a déjà été proposé de porter des inscriptions directement sur les produits par une gravure au faisceau laser, ltéquipement de marquage pouvant alors être intégré ou former un maillon d'une chaîne de fabrication ou de montage. Le faisceau laser agit comme une source d'énergie appliquée ponctuellement qui provoque une modification superficielle du matériau irradié, faisant apparaître un contraste avec les zones adjacentes non frappées par le faisceau. Le marquage laser peut être fait à l'aide d'un masque portant les inscriptions correspondantes, ce masque devant être modifié à chaque changement de série ou par guidage du faisceau laser, lequel réécrit sous le contrôle d'un système informatique tel que l'ordinateur, le texte sur chaque pièce.Ce dernier système d'inscription est nettement plus souple puisqu'il permet un changement des inscriptions quasi instantanemment, mais la cadence de marquage est nettement inférieure. Les procédés connus de marquage laser intégré à une chaîne flexible d'appareillage électrique, n'ont pas permis d'obtenir des inscriptions d'une qualité suffisante capable de remplacer les étiquettes ou les impressions par tampographie des pièces. La présente invention à pour but de permettre une inscription par faisceau laser directement sur une pièce fabriquée sur une chalne flexible, le contraste de l'inscription étant suffisant pour remplacer l'etiquette usuelle. Le procédé de marquage selon l'invention est caractérisé en ce que en un premier poste de travail on applique sur la zone de marquage une couche de peinture réactive au laser, que cette couche de peinture est séchée par la suite lors du passage dans un tunnel de séchage disposé après ledit premier poste et qu'en un deuxième poste de travail on réalise un marquage d'inscriptions variables selon la série fabriquée, par une gravure au faisceau laser de ladite couche de peinture, ladite gravure étant commandée par un système informatique associé à la chalne de fabrication. La mise en place sur la pièce ou le support à graver d'une ou plusieurs couches de peinture ou d'encre permet de s'affranchir des caractéristiques du suppport notamment de sa couleur et de sa réaction au faisceau laser. La réaction provoquée par le faisceau laser peut être une réaction chimique de changement de couleur ou de carbonisation de la peinture ou une réaction physique provoquant un contraste suffisant. Le choix des couleurs et du contraste peut être augmente en appliquant sur la couche de peinture sensible au rayon laser, une deuxième couche de peinture de caractéristique normale. L'invention est également relative à un dispositif de marquage disposée en bout de chaîne de fabrication et comportant successivement un premier poste d'application d'une peinture réactive au laser suivi d'un tunnel de séchage et d'un deuxième poste de marquage ayant une source de faisceau laser piloté par un système informatique de guidage du faisceau. Le système informatique peut être celui de la channe de fabrication qui suit le produit le long de sa progression sur la ligne et transmet au dispositif de marquage les données à inscrire qui correspondent au type de produit présent sur le poste de marquage. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode de mise en oeuvre de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif et représenté aux dessins annexés dans lesquels - La figure 1 est une vue schématique en plan d'une extrémité d'une chaîne de fabrication ou de montage d'appareils électriques ; - La figure 2 est une vue en coupe de la zone de marquage du produit - La figure 3 est une vue analogue à celle de la figure 2 illustrant une variante de réalisation. Sur la figure i une ligne de fabrication ou de montage, schématiquement représentée par un transporteur 10 de produits 12 comporte en bout de chaîne une zone de marquage constituée par 4 postes successifs 1,2,3,4. Les produits 12 sont des appareils électriques à boltier moulé isolant en matière plastique tels que des appareils de la gamme commercialement dénommé Multi 9. La partie frontale de ces appareils porte des inscriptions réprésentatives des caractéristiques de l'appareil fabriqué ou monté sur la chaîne 10. Le premier poste 1 sur lequel aboutissent les produits 12 est un poste d'application d'une couche de peinture (14) sur la zone de marquage du produit. Cette peinture peut être appliquée par les moyens usuels appropriés, notamment par projection ou par report par un procédé offset ou à tampographie ou par tout autre dispositif d'impression notamment par sérigraphie. Ces procédés d'application sont bien connus, notamment pour des encres et il est inutile de les décrire plus en détail. La peinture peut également être une encre ou un vernis constituant un revêtement continu sur la zone de marquage. La peinture utilisée est une peinture appropriée réagissant à l'action d'un rayon laser de manière à faire apparaître un contraste suffisant pour une inscription directe sur le produit 1 2.Le produit 12 revêtu de la couche de peinture réactive au laser traverse par la suite un tunnel de séchage schématiquement représenté par le poste 2 avant d'arriver sur un poste de marquage classique 3. Ce poste de marquage plastique par exemple du type tampographie permet l'apposition des inscriptions constantes c'est à dire des inscriptions figurant sur tous les produits fabriqués sur la chaîne, Les produits 12 arrivent par la suite au dernier poste de travail 4 qui est un poste de marquage laser constitué par une source d'un faisceau laser provoquant sur la zone de marquage une inscription des données variables c'est à dire des données propres à chaque série de produits 12 fabriqués sur la ligne.Le faisceau laser est avantageusement guidé par un dispositif d'écriture automatique piloté par un ordinateur ou par le système informatique de commande de la chalne de fabrication. Le faisceau laser du type YAG ou C02 frappe la couche 14 de peinture réactive en provoquant une réaction superficielle de cette dernière au point d'impact 16. Le déplacement du faisceau laser réalise l'inscription des données variables. La vitesse d'inscription est suffisamment rapide pour suivre la cadence de production de la ligne 10 et le contrôle du faisceau laser par le système informatique permet un changement instantané du marquage en fin de chaque série de production. il est clair que les inscriptions constantes peuvent également être portées par le marquage laser directement sur le produit ce qui permet la suppression du poste de marquage 3 par tampographie. Pour de grandes cadences de production le marquage par guidage du faisceau laser peut être remplacé par un système de marquage par masque lequel doit être changé à chaque fin de série. La figure 3 illustre une variante de réalisation dans laquelle la couche de peinture réactive 14 est revêtue d'une couche additionnelle 18 de peinture standard. Ce revêtement additionnel peut être réalisé au même poste de travail 1 ou sur un poste additionnel (non représenté) d'une manière bien connue des spécialistes. La peinture de la couche 18 est avantageusement d'une couleur différente de celle de la peinture réactive 14 afin d'avoir une différence de teinte entre la surface externe et le fond de la gravure réalisée par le faisceau laser. La couche superficielle 18 est carbonisée par l'action du faisceau laser et rend visible la partie activée de la couche réactive 14. Le choix de la peinture réactive pour faisceau laser est déterminé par l'aspect esthétique et visuel du marquage recherché et par la nature du support-generalement en matière plastique mais pouvant être en un matériau différent. L'invention est bien entendu nullement limitée au procédé ou au dispositif plus particulièrement décrit en référence aux figures annexées. REVENDICATIONS 1 - Procédé de marquage intégré en bout de chalne de fabrication flexible (10) d'appareillage électrique à bottier moulé (12) en matière plastique, caractérisé en ce que en un premier poste de travail (1) on applique sur la zone de marquage une couche de peinture reactive au laser, que cette couche de peinture (14) est séchée par la suite lors du passage dans un tunnel de séchage (2) disposé après ledit premier poste (i) et qu'en un deuxième poste de travail (4) on réalise un marquage d'incriptions variables selon la série fabriquée, par une gravure au faisceau laser de ladite couche de peinture (14), ladite gravure étant commandée par un système informatique associé à la chaîne de fabrication. 2 - Procédé de marquage selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit système informatique pilote le déplacement du faisceau laser vers les points à graver (16). 3 - Procédé de marquage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'en un troisième poste de travail (3) on réalise un marquage usuel d'inscriptions constantes notamment par tampographie ou procédé offset. 4 - Procédé de marquage selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que la couche (14) de peinture réactive au laser est revêtue d'une couche extérieure (18) de peinture susceptible dlêtre percée par le faisceau laser. 5 - Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, 2t 3 ou 4, caractérisé en qu'il comporte en bout de chalne de fabrication successivement un premier poste (1) d'application d'une peinture (14) réactive au laser, un tunnel de séchage (2) et un deuxième poste de marquage (4) ayant une source de faisceau laser, piloté par un système informatique. 6 - Dispositif de marquage selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit système informatique connaît le type de produit arrivant audit deuxième poste de marquage (4) et commande le faisceau laser pour réaliser l'inscription correspondant à ce type de produit.