Brevet FR2716729A1 — publié le 19950901

La présente invention est relative à la dépose d'un matériau fluide ou visqueux durcissable. Elle concerne en premier lieu un dispositif pour mesurer et réguler le débit d'un matériau fluide ou visqueux. Le dispositif comprend une ouverture d'alimentation en fluide d'une cavité délimitée par des parois. La cavité contient un moyen de contrôle du déplacement du matériau vers un orifice de sortie de la cavité. La technique de régulation de débit de fluide est connue (voir par exemple les brevets français FR 1074 689 et FR 1 323 988). Ces dispositifs connus de mesure et de régulation d'un débit ne permettent pas la dépose sur pièce du matériau fluide durcissable. De plus ces dispositifs connus sont volumineux et lourds ce qui nuit à l'utilisation ou à l'embarquement par un manipulateur tel que humain ou robotisé. Donc à la dépose du matériau suivant un courbe spatiale de forme complexe. De plus il n'est pas possible de raccorder ces dispositifs connus, par exemple par un tuyau flexible, à une buse mobile de dépose, parce que les matériaux fluides durcissables sont souvent expansibles et compressifs sous l'action de la pression. Dans cette situation le tuyau se dilate sous l'effet des variations de pressions, si bien que le débit enregistré par la pompe n'est plus représentatif du débit de la buse. L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients. A cet effet, le dispositif selon l'invention présente un orifice de sortie qui débouche dans une buse de dépose solidaire des parois de la cavité. Afin de réguler le débit de manière continue, le moyen d'entraînement est un engrenage dont l'axe de chaque pignon est sensiblement perpendiculaire à l'axe de l'orifice de sortie de la cavité. Le moyen d'entraînement est actionné par un moteur, notamment électrique. Le débit est proportionnel à la rotation de l'engrenage, donc à celle du moteur électrique dont la rotation contrôlée permet de mesurer le débit. En vue d'obtenir un différentiel de pression voisin de zéro, donc une grande précision dans la régulation sans fuite interne du matériau, le dispositif comprend deux prises de pression dont une est en amont et l'autre en aval de la cavité. La diminution de ces fuites internes augmente le rendement volumétrique et évite les échauffements pouvant être néfastes au matériau. Dans le but de contenir la viscosité dans une plage étroite et de manipuler le matériau, les parois de la cavité sont chauffantes, par exemple au moyen de cartouche logées dans des perçages, on a ajouté une plaque chauffante au dispositif ou on a fixé un élément chauffant de positionnement de la buse, du moteur et/ou d'un manipulateur sur le dispositif selon l'invention. La buse comprend un orifice d'extrusion comprenant à son extrémité un clapet de fermeture et d'ouverture pouvant être réglable, ce qui permet d'obtenir une cavité zéro c'est-à-dire sans matériau en contact avec l'extérieur qui risquerait de durcir et d'obturer la buse. L'invention a également pour objet un manipulateur, notamment robot du type comprenant un corps mobile sur lequel est monté un bras articulé présentant à son extrémité un poignet tournant solidaire d'un pistolet de pose de fluide, ledit pistolet comprenant une ouverture d'alimentation en fluide d'une cavité délimitée par au moins une paroi, ladite cavité contenant un engrenage d'entraînement du fluide vers un orifice de sortie, dans lequel le pistolet est conforme au dispositif précité. L'invention a encore pour objet un procédé pour déposer un matériau fluide ou visqueux durcissable, la dépose s'effectuant par l'écoulement du matériau dans une buse caractérisé en ce que l'on chauffe le matériau puis l'on mesure et régule le débit de l'écoulement dudit matériau. Ce qui permet de faire varier le débit de sortie du matériau en cours d'une même dépose, donc si le manipulateur ralentit on est capable d'ajuster le débit pour conserver le même poids linéaire de produit déposé. Un exemple de mise en oeuvre de l'invention va maintenant être décrit en regard des dessins annexés sur lesquels - la Fig. 1 représente schématiquement, vue en perspective, une installation de dépose de matériau comprenant un dispositif et un manipulateur selon l'invention. - La Fig. 2 représente, vue en coupe, le dispositif utilisé dans cette installation. - La Fig. 3 est une vue en élévation partiellement arrachée, de la cavité du dispositif. L'installation présentée à la Fig. 1 comporte un robot 1 manipulant un pistolet de dépose 2. Le pistolet 2 est alimenté en matériau moussant m, via un conduit flexible 3, par une pompe à piston 4 disposée sur un fût 5 constituant un réservoir. Le pistolet 2 dépose le matériau m sur la périphérie supérieure 6 d'un objet cylindrique 7 fixé sur une table 8. Le robot 1 circule sur des glissières 8. Le robot 1 est muni d'un poignet 9 de fixation du pistolet 2, ledit poignet 9 constituant l'extrémité d'un bras 10 monté sur le corps 11 du robot 1. Le corps 11 est lui-même monté sur des flans 12, 13 fixés à un pied 14 tournant par rapport à une embase 15. Le robot comprend six articulations d'axes a, b, c, d, e, f placées respectivement aux jonctions de l'embase 15 avec le pied 14, des flans 12, 13 avec le corps 11, du corps 11 avec le bras 10, sur le bras 10, à la jonction du bras 10 et du poignet 9 et sur le poignet 9. La combinaison de ces six articulations d'axes respectifs a, b, c, d, e, f permet n'importe quel positionnement du pistolet 2 dans 1' espace. Le pistolet 2 comprend un boîtier 16 délimité par six parois planes 17. Une paroi présente une ouverture d'alimentation 18 ; la paroi en vis-à-vis comporte un orifice de sortie 19 débouchant dans une buse 20. Un moteur électrique 21 commandé par un variateur électronique e est fixé sur une troisième paroi 17. La buse 20 et le moteur 21 sont positionnés sur le boîtier 16 par l'intermédiaire d'un élément support chauffant 22 constitué de trois plaques 22a, 22b, 22c disposées perpendiculairement dans l'espace. Le chauffage des plaques est obtenu par deux cartouches thermorégulées 23, 24. Le flexible 3 d'amenée de matériau moussant m est fixé à l'ouverture d'alimentation 18 par une bride 25. Une canalisation 26 relie l'orifice de sortie 19 à la buse 20 à travers la plaque chauffante 22a. Deux prises de pression 27, 28 sont montées respectivement sur la bride 25 et la sortie canalisation 26 dans la buse 20. La buse 20 comprend un orifice d'extrusion 29 conique creux obturable par une tige 30 formant clapet et solidaire d'un vérin de manoeuvre pneumatique 31. Une vis 32 située à l'extrémité du vérin 31 opposée au clapet contrôle l'ouverture dudit clapet. Le boîtier 16 contient un engrenage formé de deux pignons 33 et 34 qui apparaît sur la Fig. 3. Le pignon 33 est entraîné au moyen de l'arbre 35 de transmission du mouvement du moteur 21. Le deuxième pignon 34 est monté sur l'arbre 36. Les arbres 35 et 36 parallèles entre eux sont montés perpendiculairement à l'orifice de sortie 19. Le fonctionnement de l'installation est le suivant, le matériau moussant m est pompé dans le fût 5 par la pompe 4 qui alimente le pistolet mobile 2 par le conduit flexible 3. Le robot 1 positionne et déplace l'orifice d'extrusion 29 solidaire du pistolet 2. La souplesse du conduit 3 permet l'alimentation du pistolet à des distances variables du fût 5. Le produit est entraîné vers l'orifice de sortie 19 par la rotation des pignons 33, 34 de l'engrenage. Le pignon 34 est entraîné par le pignon 33 contrôlé en rotation par le moteur, donc le moteur contrôle le débit. Le robot donne l'autorisation de mise en route du moteur et d'ouverture de la buse quand il a amené le pistolet 2 en position de travail. A ce moment, le matériau moussant s'écoule à un débit régulé, ce qui permet d'obtenir la pose d'un cordon de matériau moussant répétitive. La pose s'effectue par le déplacement de la buse 20 par le robot 1 au-dessus de la zone à recouvrir. Le cycle se termine par la fermeture de la buse et l'arrêt simultané du moteur commandé par le robot. Puis ce dernier ramène le pistolet 2 à sa position d'attente. L'utilisation d'un moteur électrique 21 muni de son variateur de commande e permet de faire varier le débit de matériau moussant m lors d'un cycle de dépose. L'invention ne se limite pas à l'exemple décrit, en variante, le manipulateur peut être une glissière motorisée. REVENDICATIONS 1.- Dispositif pour mesurer et réguler le débit d'un matériau fluide ou visqueux, comprenant une ouverture d'alimentation (18) en fluide d'une cavité délimitée par au moins une paroi (17), ladite cavité contenant un moyen de contrôle du déplacement du matériau (m) vers un orifice de sortie (19) de la cavité, caractérisé en ce que ledit orifice de sortie (19) débouche dans une buse (20) de dépose solidaire de la ou des parois (17) de la cavité. 2.- Dispositif suivant la revendication précédente, dans lequel le moyen d'entraînement apte à réguler le débit de matériau (m) est un engrenage comprenant des pignons (33, 34) d'axe sensiblement perpendiculaire à l'axe de l'orifice de sortie (19) de la cavité. 3.- Dispositif suivant l'une des revendications 1 ou 2 dans lequel le moyen d'entraînement est actionné par un moteur (21), notamment électrique. 4.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, comprenant au moins deux prises de pression (27, 28) dont une est en amont et l'autre en aval de la cavité. 5.- Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 4, dans lequel la ou les parois (17) de la cavité sont chauffantes, par exemple au moyen de cartouches (23, 24) logées dans des perçages. 6.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, auquel on a ajouté une plaque chauffante (22a). 7.- Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 4, sur lequel on a fixé un élément chauffant de positionnement (22) de la buse, du moteur et/ou d'un manipulateur. 8.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel la buse (20) comprend un orifice d'extrusion comprenant à son extrémité (29) un clapet (30) de fermeture et d'ouverture pouvant être réglable. 9.- Manipulateur, notamment robot (1), du type comprenant un corps mobile (11) sur lequel est monté un bras articulé (10) présentant à son extrémité un poignet tournant solidaire d'un pistolet (2) de pose de fluide (m), ledit pistolet (2) comprenant une ouverture d'alimentation (18) en fluide (m) d'une cavité délimitée par au moins une paroi (17), ladite cavité contenant un engrenage (33, 34) d'entraînement du fluide (m) vers un orifice de sortie (19), caractérisé en ce que le pistolet(2) est conforme au dispositif selon l'une des revendications 1 à 8. 10.- Procédé pouvant être mis en oeuvre au moyen d'un dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, pour déposer un matériau fluide ou visqueux durcissable, la dépose s'effectuant par l'écoulement du matériau (m) dans une buse (20) caractérisé en ce que l'on chauffe le matériau, puis l'on mesure et régule le débit de l'écoulement dudit matériau (m).