Brevet FR2699549A1 — publié le 19940624

" Procédé d'assemblage d'éléments, notamment décoratifs, sur un support du type panneau à base de bois, ainsi que dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé La présente invention concerne un procédé d'assemblage d'éléments, notamment décoratif s, sur un support du type panneau à base de bois. Au cours de ces dernières décennies, on a pu noter une "industrialisation" croissante dans le domaine de la menuiserie et une augmentation rapide du nombre de meubles fabriqués en série, voire en "kit" et destinés à etre montés par l'utilisateur lui-même. A titre d'exemple, dans le domaine particulier du mobilier de cuisine, les meubles dits "par éléments" fabriqués en série tendent de plus en plus à remplacer le mobilier traditionnel. L'une des principales préoccupations des fabricants de meubles de ce type consiste à chercher à abaisser autant que possible les prix de revient, ce qui implique une automatisation maximale des processus de fabrication. Or, certaines étapes de ces processus sont jusqu'à présent toujours réalisées à la main et sont donc particulièrement couteuses tant en temps qu'en main d'oeuvre : il en est notamment ainsi des processus consistant à assembler, à des supports du type panneau à base de bois de natures diverses (bois massifs tels que pins, agglomérés, particules ...) des éléments décoratifs en relief par exemple des moulures en des matériaux tels que du bois, des matières plastiques ou tout autre matériau... La présente invention a pour objet de combler cette lacune en proposant un procédé d'assemblage d'éléments, notamment décoratifs, sur un support du type panneau à base de bois de nature à permettre d'abaisser dans une large mesure le prix de revient final des meubles fabriqués à partir de tels panneaux. Selon l'invention, ce procédé est caractérisé en ce que - on transfère respectivement les éléments décoratifs et les panneaux à assembler sur un ensemble à tapis transporteurs motorisés se déplaçant à des vitesses variables, - on fait subir aux éléments décoratifs une opération d'encollage à l'aide de deux colles thermofusibles différentes, à savoir - d'une part, une première colle à base de caoutchouc thermoplastique présentant un temps ouvert - correspondant au temps pouvant s'écouler entre l'application de la colle et la mise en contact des pièces à assembler - relativement long et permettant d'obtenir très rapidement une bonne adhérence des panneaux et des éléments décoratifs à assembler, et - d'autre part, une seconde colle à base de poly uréthane permettant une excellente tenue de l'assemblage quelles que soient les conditions de température et d'humidité, - on positionne les éléments décoratifs sur les panneaux respectifs, et - on comprime l'assemblage ainsi obtenu. Outre l'automatisation, le procédé conforme à l'invention se distingue par l'utilisation, lors de l'étape d'encollage, de deux colles mono-composant différentes dont l'une possède un temps ouvert suffisamment long pour permettre un positionnement correct des pièces à assembler tout en garantissant une adhérence quasi immédiate de ces pièces, mais dont l'utilisation entraîne des risque de fluage de l'assemblage dès que la température excède 60"C et pendant un temps prolongé ; la seconde colle permet de remédier à cet inconvénient en profitant de la tenue immédiate de la première colle pour polymériser pendant une durée relativement longue, bien supérieure à la durée totale des étapes du processus de fabrication, et par suite garantir la rigidité finale de l'assemblage. Conformément à l'invention, lors de la mise en oeuvre de l'opération d'encollage, on fait passer les éléments décoratifs au droit d'une rampe de pistolets qui déposent précisément à la volée des points de colle calibrés. Il est à noter que le processus conforme à l'invention permet d'obtenir très simplement des éléments de mobilier moulurés relativement sophistiqués et d'une esthétique largement conforme à celle des éléments similaires obtenus par la mise en oeuvre de processus traditionnels. Selon une caractéristique préférentielle de l'invention, avant le positionnement des éléments décoratifs, on fait subir aux panneaux un traitement préalable par un plasma froid faiblement ionisé de façon à améliorer leur pouvoir mouillant en surface. Pour mettre en oeuvre cette étape de traitement préalable, on fait défiler les panneaux sous une rampe d'électrodes. I1 est connu que le plasma qui se reconnaît à sa conductibilité électrique et à sa lueur parfaitement visible est un milieu ionisé globalement neutre composé d'un grand nombre d'électrons, d'ions positifs, d'atomes et de molécules neutres ; le plasma, qui est créé, conformément à l'invention, à partir de décharges de courant continu de type "couronne" suite à l'application aux bornes des électrodes d'une tension continue de l'ordre de 30 000 volts, est du type faiblement ionisé, et seuls les électrons ont une température élevée (plasma froid). I1 conduit à une modification de l'étant surfacique des panneaux par suite du greffage en surface de radicaux 2 et permet ainsi de préparer le panneau à l'application de l'élément décoratif en améliorant son pouvoir mouillant. I1 s'agit là d'un processus physique aboutissant à une modification de l'énergie de surface des panneaux qui a une durée de vie limitée dans le temps : après une semaine à quinze jours, les panneaux retournent en effet dans leur état initial. I1 est essentiel de noter que le traitement préalable au plasma froid prévu conformément à l'invention, est uniquement un traitement surfacique, le plasma ne pouvant, en aucun cas, traverser le panneau. Or, des traitements au plasma froid avaient déjà été proposés dans des domaines de la technique autres que celui auquel se rattache l'invention, notamment la gravure ou l'impression, mais, dans ces applications, l'arc électrique traverse toujours le matériau à traiter. Selon une autre caractéristique de l'invention, lors de la mise en oeuvre de l'étape de positionnement des éléments décoratifs sur les panneaux, on saisit chacun des éléments décoratifs et on le met en place manuellement sur le panneau associé préalablement positionné de manière automatique. Bien entendu, conformément à l'invention, les éléments décoratifs sont positionnés sur les panneaux supports en fonction des besoins et du résultat à obtenir. L'étape de compression a, quant à elle, pour seul but d'écraser les points de colle pour supprimer le jeu résiduel éventuel entre les panneaux et les éléments décoratifs. L'invention se rapporte également à un dispositif permettant la mise en oeuvre du procédé susmentionné. Ce dispositif est caractérisé en ce qu'il comporte - un poste d'alimentation en éléments décoratifs, - un poste d'alimentation en panneaux, - un poste d'encollage des éléments décoratifs, - un poste de traitement préalable des panneaux, - un poste de positionnement des éléments décoratifs sur les panneaux, - un poste de compression des éléments décoratifs et des panneaux une fois assemblés, - un poste d'évacuation, et - un ensemble à tapis transporteurs motorisés permettant de déplacer les éléments décoratifs et les panneaux entre les différents postes. Les postes d'alimentation en éléments décoratifs et en panneaux sont des postes de "dépilage" classiques au droit desquels les éléments décoratifs ou les panneaux préalablement empilés sont transférés les uns à la suite des autres sur des tapis transporteurs susceptibles de les amener successive ment au droit des différents postes de traitement. Le poste d'encollage des éléments décoratifs comporte des réservoirs de chacune des colles coopérant avec des organes de chauffage ainsi qu'avec des pistolets de pulvérisation. Comme il a déjà été indiqué, le poste de traitement préalable des panneaux comporte une rampe d'électrodes sous laquelle défilent les panneaux à traiter ; il est essentiel de ne jamais laisser les électrodes en action sur un panneau à l'arrêt et de faire en sorte que le temps de traitement des panneaux soit toujours inférieur au temps d'encollage. Le poste de compression des éléments décoratifs et des panneaux, une fois assemblés, est quant à lui avantageusement constitué par une plaque sans guidage venant s'équilibrer sur les plateaux équipés et munie d'un revêtement en mousse rainurée qui épouse la forme des éléments décoratifs et évite l'effet ventouse lors de la remontée de la plaque. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'ensemble à tapis transporteurs se décompose essentiellement en deux sous-ensembles dont l'un situé en amont du poste de positionnement dans le sens de déplacement des éléments décoratifs et des panneaux à transporter sert à assurer le déplacement disjoint de ces pièces préalablement à leur assemblage tandis que l'autre, situé au droit du poste de positionnement et en aval de celui-ci sert à guider les panneaux équipés des éléments décoratifs jusqu'au poste d'évacuation. Le premier sous-ensemble comporte deux paires de tapis se déplaçant parallèlement : chaque paire est constituée d'un tapis amont permettant de régler la distance entre les différents éléments décoratifs ou les différents panneaux, ces pièces respectives se trouvant bord à bord à la sortie du poste d'alimentation, et d'un tapis de traitement permettant le transport des éléments décoratifs ou des panneaux au droit du poste d'encollage ou du poste de traitement préalable. Le second sous-ensemble comporte un tapis de positionnement, un tapis de compression et au moins un tapis d'évacuation, ces différents tapis permettant le transport des panneaux équipés des éléments décoratifs au droit des postes correspondants. Selon une autre caractéristique de l'invention, le poste de positionnement comporte une butée escamotable permettant le positionnement automatique d'un panneau sur le tapis de positionnement et coopérant avec un détecteur de position signalant la présence d'un panneau et indiquant à un opérateur qu'il peut saisir un élément décoratif préalablement encollé et le déposer sur le panneau. Il est également avantageusement prévu une tablette présentoir des éléments décoratifs encollés coopérant avec le tapis de traitement de ces éléments à sa partie aval. Selon une autre caractéristique de l'invention, le poste de positionnement comporte également des réglettes de positionnement des éléments décoratifs coopérant avec le détecteur de position de façon à venir automatiquement se placer, se positionner en référence des côtes de position et de centrage préalablement définies dès que sa présence est détectée. Suite à cette configuration, lorsque le détecteur de position signale la présence d'un panneau, l'opérateur n'a qu'à saisir un décor sur la tablette présentoir et le mettre en place à l'endroit défini par les réglettes de positionnement ; la précision de cette mise en place se trouve ainsi garantie. Lorsque cette opération est achevée, l'opérateur manoeuvre un bouton poussoir qui commande le relèvement de la butée escamotable et des réglettes de positionnement ainsi que l'évacuation du panneau vers le poste de compression. Bien entendu, le dispositif conforme à l'invention comporte également une pluralité d'organes de sécurité susceptibles de détecter une anomalie de fonctionnement et de stopper en réponse la mise en oeuvre du procédé d'assemblage. Les caractéristiques du procédé ainsi du dispositif qui font l'objet de l'invention, seront décrites plus en détail en se référant aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est un schéma représentatif de l'instal lation, - la figure 2 représente le poste de positionnement. Selon la figure 1, le dispositif comporte schématiquement un poste d'alimentation 1 en éléments décoratifs, un poste d'alimentation 2 en panneaux, un poste 3 d'encollage des éléments décoratifs, un poste 4 de traitement préalablement des panneaux, un poste 5 de positionnement des éléments décoratifs sur les panneaux, un poste de compression 6 et un poste d'évacuation 7. Un ensemble à tapis transporteurs permet de déplacer les éléments décoratifs et les panneaux selon les flèches A entre ces différents postes. Les postes d'alimentation 1 et 2 en éléments décoratifs et en panneaux sont des dispositifs de dépilage classiques à la sortie desquels les pièces sont transférées bord à bord sur l'ensemble à tapis transporteurs. Des tapis amont 7 et 7' se déplaçant à vitesse variable permettent d'espacer de façon réglable les éléments décoratif s ou les panneaux. A la sortie de ces tapis 7, 7', les éléments décoratifs et les panneaux sont respectivement transférés sur des tapis de traitement 8, 8' permettant de les guider au droit du poste d'encollage 3 et du poste de traitement préalable 4. I1 est à noter que les tapis 7, 8, d'une part, et 7', 8', d'autre part, se déplacent en parallèle. Selon la figure 1, le poste d'encollage 3 est schématiquement constitué par une rampe de pistolets 9 associés à des moyens de chauffe et susceptibles de déposer sur le décor, comme représenté schématiquement par les flèches a et b, des points calibrés d'une première colle thermofusible à base de caoutchouc thermoplastique et d'une seconde colle thermofusible à base de polyuréthane. Le poste de traitement préalable 4 est, quant à lui, constitué par une rampe d'électrodes 10 susceptibles d'appliquer un plasma froid sur la surface des panneaux. I1 est essentiel d'associer aux électrodes 10 des organes d'alarme non représentés susceptibles de garantir que les électrodes 10 ne puissent pas être laissées en action sur un panneau à l'arrêt ; ces organes d'alarme sont basés sur un contrôle des temps de passage des panneaux sous les électrodes 10. Il est également prévu une alarme auxiliaire non représentée qui comptabilise le temps de fonctionnement des électrodes 10 et génère un signal d'avertissement lorsque ce temps dépasse une limite prédéterminée pour permettre un nettoyage des électrodes. Par ailleurs, les vitesses de défilement, d'une part, des éléments décoratifs sur le tapis de traitement 8 au droit de la rampe 9 et, d'autre part, des panneaux sur le tapis de traitement 8' au droit des électrodes 10, sont interdépendantes de façon à garantir que le temps de traitement des panneaux par le plasma froid soit toujours inférieur au temps d'encollage. De plus, la rampe de pistolets 9 ne peut fonctionner que si un panneau traité par les électrodes ou en cours de traitement se trouve sur le tapis 8'. Conformément à la figure 1, le tapis de traitement 8 coopère, à sa partie aval, avec une tablette présentoir 11 des éléments décoratifs préalablement encollés pour permettre à un opérateur de saisir ces éléments et de les placer sur les panneaux préalablement traités au droit du poste de positionnement 5. Selon la figure 2, le poste de positionnement 5 comporte un tapis de positionnement 12 permettant l'amenée des panneaux P. Une butée escamotable 13 permet le positionnement automatique de ces panneaux P et coopère avec un détecteur de position non représenté qui signale la présence d'un panneau P et indique à un opérateur qu'il peut saisir sur la tablette présentoir il un élément décoratif E préalablement encollé et le déposer sur le panneau P. Le détecteur de position coopère également avec des réglettes relevables 14, 14' qui s'abaissent automatiquement contre le panneau P pour permettre un positionnement précis des éléments décoratifs E. Un bouton poussoir, non représenté, est susceptible d'être manoeuvré par l'opérateur dès que l'élément décoratif E est convenablement positionné pour permettre le transfert de l'ensemble panneau P élément décoratif E au droit du poste de compression 6 par l'intermédiaire du tapis de compression 15. Il est à noter que les panneaux P et les éléments décoratifs E circulent à une vitesse lente au droit du poste de positionnement, tout comme au droit des postes d'encollage et de traitement préalable, et se déplacent à des vitesses nettement plus rapides entre ces postes. Selon la figure 1, le poste de compression 6 est simplement constitué par une plaque 16 susceptible de venir en appui selon la flèche B contre l'ensemble constitué par le panneau P et l'élément décoratif E de façon à écraser les points de colle et supprimer le jeu résiduel pouvant éventuellement exister entre ces deux pièces. Dans l'exemple de configuration représentée sur la figure, le poste d'évacuation est formé par un premier tapis 17 coopérant avec un second tapis 18 ainsi qu'avec des rouleaux gravitaires de sortie 19. REVENDICATIONS 1") Procédé d'assemblage d'éléments, notamment décoratifs, sur un support du type panneau à base de bois, procédé caractérisé en ce que - on transfère respectivement les éléments décoratifs et les panneaux à assembler sur un ensemble à tapis transporteurs motorisés se déplaçant à des vitesses variables, - on fait subir aux éléments décoratifs une opération d'encollage à l'aide de deux colles thermofusibles différentes, à savoir - d'une part, une première colle à base de caoutchouc thermoplastique présentant un temps ouvert - correspondant au temps pouvant s'écouler entre l'application de la colle et la mise en contact des pièces à assembler - relativement long et permettant d'obtenir très rapidement une bonne adhérence des panneaux et des éléments décoratifs à assembler, et - d'autre part, une seconde colle à base de poly uréthane permettant une excellente tenue de l'assemblage quelles que soient les conditions de température et d'humidité, - on positionne les éléments décoratifs sur les panneaux respectifs, et - on comprime l'assemblage ainsi obtenu. 2") Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, lors de la mise en oeuvre de l'opération d'encollage, on fait passer les éléments décoratifs au droit d'une rampe de pistolets qui déposent précisément à la volée des points de colle calibrés. 3 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, avant le positionnement des éléments décoratifs, on fait subir aux panneaux un traitement préalable par un plasma froid faiblement ionisé de façon à améliorer leur pouvoir mouillant en surface. 40) Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que, lors de la mise en oeuvre de l'étape de traitement préalable, on fait passer les panneaux au droit d'une rampe d'électrodes. 5 ) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, lors de la mise en oeuvre de l'étape de positionnement des éléments décoratifs sur les panneaux, on saisit chacun des éléments décoratifs et on le met en place manuellement sur le panneau associé préalablement positionné de manière automatique. 6") Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte - un poste d'alimentation (1) en éléments décoratifs, - un poste d'alimentation (2) en panneaux, - un poste d'encollage (3) des éléments décoratifs, - un poste de traitement préalable (4) des panneaux, - un poste de positionnement (5) des éléments décoratifs sur les panneaux, - un poste de compression (6) des éléments décoratifs et des panneaux une fois assemblés, - un poste d'évacuation (7), et - un ensemble à tapis transporteurs motorisés permettant de déplacer les éléments décoratifs et les panneaux entre les différents postes. 70) Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'ensemble à tapis transporteurs comporte, dans le sens (A) de déplacement des éléments décoratifs ou des panneaux à assembler, d'une part, deux tapis amont (7, 7') permettant de régler la distance entre les éléments décoratifs et entre les panneaux et coopérant respectivement avec deux tapis de traitement (8, 8') permettant le transport des éléments décoratifs et des panneaux au droit du poste d'encollage (3) et du poste de traitement préalable (4), ces tapis se déplaçant parallèlement par paires, et, d'autre part, un tapis de positionnement (12), un tapis de compression (15) et au moins un tapis d'évacuation (17, 18, 19) permettant le transport des panneaux équipés des éléments décoratifs au droit des postes correspondants. 8") Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le poste de positionnement comporte une butée escamotable (13) permettant le positionnement automatique d'un panneau sur le tapis de positionnement (12) et coopérant avec un détecteur de position signalant la présence d'un panneau et indiquant à un opérateur qu'il peut saisir un élément décoratif préalablement encollé et le déposer sur le panneau. 9") Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le poste de positionnement (5) comporte des réglettes de positionnement (14, 14') des éléments décoratifs coopérant avec le détecteur de position de façon à venir automatiquement se placer dès que sa présence est détectée. 100) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte des organes de sécurité susceptibles de détecter une anomalie de fonctionnement et de stopper en réponse la mise en oeuvre du procédé d'assemblage.