Brevet FR2855081A1 — publié le 20041126

i La présente invention concerne les installations automatiques d'application de peinture et de poudre et plus particulièrement un dispositif comportant des pulvérisateurs de poudre ou de peinture liquide destiné à l'application de peinture ou de poudre sur des pièces complexes. L'application de peinture ou de poudre sur des pièces mécaniques de forme complexe est réalisée de façon connue par des installations automatiques comportant une cabine d'application que les pièces traversent ainsi que des pistolets d'application projetant la peinture ou la poudre sensiblement perpendiculairement à l'axe de déplacement des pièces dans la 10 cabine. Ce mode d'application ne permet pas d'appliquer une épaisseur de peinture ou de poudre homogène sur l'ensemble de la pièce. En conséquence, certaines zones particulières des pièces nécessitent une application supplémentaire ou renforcement réalisée avant ou après l'application automatique, cette application étant appelée respectivement 15 pré-touche ou retouche. Le renforcement peut être réalisé de façon manuelle, ce qui implique un coût élevé, la nécessité d'employer un personnel très spécialisé, et une répétitivité des résultats non assurée. Le renforcement peut être réalisé en plaçant, sur une rampe 20 verticale fixe en entrée ou en sortie de la cabine d'application une série de pistolets automatiques spécialisés dans l'application de poudre ou de peinture sur des zones particulières spécifiques de chacune des pièces à peindre ou à poudrer. Cette méthode nécessite un positionnement manuel en hauteur et profondeur de chacun des pistolets pour chaque type de pièce différent et 25 oblige donc à des arrêts de production pour réglage et à un travail par séries de pièces identiques. Le renforcement peut être réalisé également en plaçant côte à côte contre la cabine une série de robots 2 axes, possédant un axe de positionnement en hauteur et axe de positionnement en profondeur, chacun de 30 ces robots étant muni d'un pistolet automatique d'application. Cette solution nécessite le placement de plusieurs robots de ce type, leur nombre pouvant atteindre 8 ou 10, ce qui conduit à un allongement des cabines, à un coût élevé et à une emprise au sol inacceptable. Le renforcement peut être réalisé également en plaçant en entrée 35 ou en sortie de la cabine, un robot 6 axes capable de reproduire sensiblement les mouvements du peintre. Cependant, ce type de robots occupe une surface au sol et de paroi de cabine importante et leur complexité de mise en oeuvre, de maintenance de d'entretien ainsi que leur coût correspondent mal aux possibilités d'une large majorité des entreprises. D'autre part, notamment dans le cadre du poudrage, les robots à 6 axes nécessitent de larges ouvertures 5 dans les parois des cabines, ce qui induit une forte augmentation des débits d'air aspirés par ces cabines mises en dépression pour éviter la dispersion de poudre hors desdites cabines. La présente invention permet de pallier aux inconvénients des solutions citées ci-dessus en fournissant une flexibilité d'exploitation élevée, 10 une grande répétitivité des résultats, une mise en oeuvre et un entretien compatibles avec les capacités du personnel généralement rencontrés et une emprise au sol réduite. A cet effet, I'objet de l'invention porte sur un dispositif de pulvérisation d'un produit de recouvrement sur une pièce en particulier pour 15 retouche automatique destiné notamment à une cabine d'application caractérisé en ce qu'il comporte: * une colonne sensiblement verticale, * au moins deux chariots pouvant se déplacer de façon indépendante sensiblement verticalement le long de la 20 colonne, * des pistolets d'application du produit de recouvrement supportés par les chariots. La disposition des pistolets pouvant se déplacer verticalement fournit une solution réduisant l'espace occupé. D'autre part cette disposition 25 diminue le nombre et la taille des ouvertures nécessaires dans la cabine d'application pour le passage des pistolets, une seule ouverture verticale étant nécessaire. L'indépendance des chariots garantit une grande flexibilité d'utilisation. Dans un mode de réalisation, au moins l'un des chariots peut se 30 déplacer suivant un second axe de déplacement par rapport à la colonne verticale. Avantageusement, les deux axes de déplacement des chariots sont orthogonaux. Pour certaines pièces présentant une profondeur importante, il est 35 nécessaire de pouvoir contrôler la position horizontale des pistolets pour réaliser les renforcements, ce second déplacement du chariot permet ce contrôle. Dans un mode de réalisation, au moins un chariot est muni d'au moins un servomoteur muni d'un frein destiné à son déplacement. Dans un mode de réalisation, les chariots sont munis de pignons coopérant avec au moins une crémaillère solidaire de la colonne. L'association de servomoteurs munis de frein avec un ensemble pignon et crémaillère permet de déplacer et de positionner les chariots et les pistolets dont ils sont solidaires avec précision. L'utilisation de freins permet de 10 désactiver les servomoteurs lorsque le chariot n'est pas en mouvement. Dans un mode de réalisation, un automatisme contrôle le déplacement et le positionnement des chariots et évite les collisions entre les chariots. Dans un mode de réalisation, I'automatisme asservit le 15 déplacement et le positionnement des chariots à une consigne pour amener les pistolets en regard de zones particulières de la pièce. Le dispositif est contrôlé par des moyens électroniques qui permettent d'asservir la position des pistolets à la position de zones particulières des pièces devant être renforcées. L'information concernant la 20 position des zones peut provenir de divers dispositifs spécialisés comme par exemple des cellules situées en entrée de la cabine d'application. Avantageusement, les axes des pistolets d'applications sont contenus dans un même plan d'application. Dans un mode de réalisation, la colonne est montée sur un socle 25 motorisé pouvant la déplacer dans un plan sensiblement parallèle au plan d'application. Dans un mode de réalisation, la colonne est montée sur un socle motorisé pouvant la déplacer dans un plan sensiblement perpendiculaire au plan d'application. La pièce à retoucher ou à pré-toucher pouvant être plus ou moins profonde, de quelques centimètres à 1 mètre par exemple, aussi le dispositif peut être pré positionné de façon à être en moyenne à une distance convenable de la pièce à traiter. Il est d'autre part utile de pouvoir positionner latéralement la colonne par rapport aux ouvertures ménagées dans la paroi 35 latérale de la cabine d'application. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant des formes d'exécution d'un dispositif de positionnement selon l'invention. La figure 1 en est une vue schématique en perspective dans son 5 environnement comprenant une installation automatique d'application pour un mode d'exécution à deux axes de positionnement. La figure 2 en est une vue de coté à échelle agrandie dans un mode de réalisation à un axe de positionnement. La figure 1 représente une vue générale schématique d'une 10 installation automatique de poudrage de pièces dans laquelle un convoyeur 2 entraîne dans une cabine 3 d'application de poudre des balancelles 4, qui supportent des pièces à poudrer 5, ces pièces entrant dans la cabine par une ouverture d'entrée 6 et en ressortant poudrées par une ouverture de sortie 7. La cabine 3 est mise en dépression par rapport à l'extérieur par un ventilateur 15 précédé d'un filtre ou d'un cyclone non représentés, et relié par une gaine à la sortie 8 du fond d'une trémie inférieure 9 de la cabine 3. La poudre projetée par des pistolets d'application 10, ici électrostatiques, reliés aux moyens adéquats d'alimentation et de contrôle, se dépose en grande partie sur la pièce 5, mais 30 à 40% de cette poudre ne se 20 dépose pas et est entraînée vers le filtre par l'air de mise en dépression de la cabine. L'air de mise en dépression est aspiré de l'atelier vers la cabine 3 via toutes les ouvertures de celle-ci vers l'extérieur et notamment via les ouvertures d'entrée 6, de sortie 7, les ouvertures de passage 12 des supports 25 des pistolets 10 ainsi que par l'ouverture de passage 13 de la balancelle 4. Deux dispositifs de pulvérisation munis de pistolets 10 sont associés à la cabine 3, les ouvertures 12 garantissant le passage des pistolets à l'intérieur de la cabine. Le premier dispositif automatique 14 est un dispositif classique 30 comportant une colonne verticale 15 ainsi qu'un chariot unique 16 associés à une mécanique appropriée d'entraînement non représentée. Ce dispositif 14 impose par exemple à cinq pistolets 10 superposés un mouvement permanent de monte et baisse 21 d'amplitude et de vitesse adaptées au nombre de pistolets 10 portés par le chariot 16 et à la vitesse de défilement du convoyeur 35 2, de façon à ce qu'un nuage homogène électrisé de poudre soit dirigé des pistolets 10 vers les pièces à poudrer 5. Le second dispositif de pulvérisation 17 objet de l'invention est un dispositif de pré-touche ou retouche. Dans le mode de réalisation présenté ici de manière schématique, le dispositif 17 comporte une colonne verticale 18 ainsi que quatre chariots 19 à mouvements croisés perpendiculaires ou non 5 par rapport à la colonne 18, pouvant se déplacer indépendamment l'un de l'autre. Un pistolet 10 est fixé sur chacun de ces quatre chariots 19, qui peut donc se déplacer le long de la colonne 18 suivant la flèche 20 et/ou perpendiculairement à celle-ci, suivant la flèche 22 de façon à pulvériser un jet de poudre étroit et précis sur les zones particulières de la pièce 5 que le nuage 10 homogène de poudre diffusé par le dispositif automatique 14 muni de pistolets n'a pas pu atteindre pour des raisons à la fois électrostatiques de perturbation du champ ou de phénomène de cage de Faraday, ou mécaniques d'accessibilité directe. Ainsi, les pistolets 10 solidaires des chariots 19 sont positionnés en 15 regard des zones particulières 23, 24, 25, 26 et retouchent ou prétouchent ces zones particulières. La pièce 5 peut être plus ou moins profonde, de quelques cm à lm par exemple, aussi le dispositif 17 peut être pré positionné selon la flèche 29 grâce à un socle 27 suivant des rails au sol 28 de façon à être en moyenne à 20 une distance convenable de la pièce à traiter 5. Le premier dispositif automatique 14 peut également être muni de ce système de pré positionnement. Un dispositif électronique 30 contrôle le déplacement selon les deux axes 20, 22 des chariots 19 ainsi que les caractéristiques électrostatiques 25 des débits de poudre et la caractéristique des jets de poudre de chacun des pistolets électrostatiques 10 en fonction d'une consigne 32. La consigne 32 est reçue d'un moyen approprié non représenté pouvant être une barrière de cellules placée en entrée de cabine, ou un dispositif de lecture automatique en entrée de cabine 3 de code barres mis sur les balancelles 4 ou tout autre 30 moyen approprié. Pour certaines pièces, il est bien sûr possible de changer le positionnement des pistolets 10 du dispositif 17 en cours de pulvérisation ou de mettre l'un ou plusieurs d'entre eux hors service en position d'attente. La figure 2 représente un mode de réalisation différent du dispositif 35 de pulvérisation 17 par rapport à la figure 1. Dans ce mode de réalisation, les pistolets 10 sont astreints à se déplacer selon la seule direction verticale par rapport à la colonne 18. Le dispositif 17 comporte une colonne 18 sur laquelle se déplacent des chariots 19, chacun de ces chariots étant guidé dans son déplacement 5 vertical par deux rails 33 de guidage à billes sur lesquels coulissent des patins à billes 34 solidaires du chariot 19. Sur chaque chariot 19 sont fixés un servomoteur 35 et un réducteur à engrenage 36 qui entraînent un pignon denté 37 coopérant avec une crémaillère 38 solidaire de la colonne 18. Lorsque le servomoteur 35 est actionné dans un sens ou dans un 10 autre, il entraîne le chariot 19 en montée ou en descente via son pignon 37 coopérant avec la crémaillère 38 solidaire de la colonne 18. Chaque servomoteur 35 est muni d'un frein non représenté qui maintient le chariot 19 en position lorsque le positionnement désiré est atteint, le servomoteur 35 étant alors désactivé. Un bras support 39 est fixé sur chaque chariot 19, sur lequel est fixé un pistolet 10 d'application. La colonne 18 fixée sur son socle 27 peut être positionnée par rapport à l'axe du convoyeur via un ensemble de roues guidées 40 sur des rails 28 fixés au sol et un servomoteur réducteur 42 entraînant un pignon denté 43 20 coopérant avec une crémaillère 44 fixée au sol. Suivant un mode de réalisation de chariot à deux axes, il est fixé sur quelques-uns ou sur la totalité des chariots 19 et, en lieu et place des bras 39 support de pistolet 10, un sous chariot motorisé se déplaçant par exemple suivant un mouvement parallèle à un plan contenant les deux rails de guidage 25 33. Chaque pistolet 10 est alors mécaniquement fixé sur un sous chariot. Ce sous chariot peut être actionné par un servomoteur, un moteur pas à pas, un moteur pneumatique ou tout autre type d'actionneur via un 30 système de vis à billes, de rail et de patin à billes, de système à courroie ou de tout autre système équivalent. L'invention ne se limite pas à la forme d'exécution décrite, elle en embrasse au contraire toutes les variantes. C'est ainsi notamment que les pistolets d'applications 10 décrit comme électrostatiques pour l'application de 35 poudre peuvent être également des pistolets d'application de peinture. REVENDICATIONS 1. Dispositif de pulvérisation (17) d'un produit de recouvrement sur une pièce 5 (5) en particulier pour retouche automatique destiné notamment à une cabine d'application (3) caractérisé en ce qu'il comporte: * une colonne (18) sensiblement verticale, * au moins deux chariots (19) pouvant se déplacer de façon indépendante sensiblement verticalement le long de la 10 colonne (18), * des pistolets d'application (10) du produit de recouvrement supportés par les chariots (19). 2. Dispositif (17) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins l'un des chariots (19) peut se déplacer suivant un second axe de 15 déplacement par rapport à la colonne verticale (18). 3. Dispositif (17) selon la revendication 2, caractérisé en ce que les deux axes de déplacement des chariots (19) sont orthogonaux. 4. Dispositif (17) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'au moins un chariot (19) est muni d'au moins un servomoteur (35), 20 muni d'un frein, destiné à son déplacement. 5. Dispositif (17) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les chariots (19) sont munis de pignons (37) coopérant avec au moins une crémaillère (38) solidaire de la colonne (18). 6. Dispositif (17) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé 25 en ce qu'un automatisme (30) contrôle le déplacement et le positionnement des chariots (19) et évite les collisions entre les chariots. 7. Dispositif (17) selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'automatisme (30) asservi le déplacement et le positionnement des chariots (19) à une consigne (32) pour amener les pistolets (10) en regard de zones 30 particulières (23, 24, 25, 26) de la pièce (5). 8. Dispositif (17) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les axes des pistolets d'applications (10) sont contenus dans un même plan d'application. 9. Dispositif (17) selon la revendication 8, caractérisé en ce que la 35 colonne (18) est montée sur un socle (27) motorisé pouvant la déplacer dans un plan sensiblement parallèle au plan d'application. 10. Dispositif (17) selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que la colonne (18) est montée sur un socle (27) motorisé pouvant la déplacer dans un plan sensiblement perpendiculaire au plan d'application.