Brevet FR2898535A1 — publié le 20070921

La présente invention concerne le domaine technique des dispositifs permettant d'assurer le marquage de la surface d'un objet, par déformation de cette dernière notamment. Ainsi, dans le domaine ci-dessus, il est connu de réaliser le marquage d'objets métalliques par micro percussions, au moyen d'un système de marquage comprenant une pointe qui est animée d'un mouvement alternatif de translation et qui vient frapper la surface à marquer, pour y former un impact sensiblement ponctuel. Il est alors possible, en déplaçant l'organe de marquage dans deux 10 directions croisées, de réaliser, sur la surface à marquer, des signes en deux dimensions. Afin d'obtenir ce déplacement croisé de l'organe de marquage, il a été proposé, comme cela est par exemple décrit dans les demandes de brevets FR 2 639 860 et FR 2 256 833, de déplacer l'organe de marquage, d'une 15 part, en translation et, d'autre part, en rotation autour d'un axe parallèle à la direction de translation. Ainsi, il est possible, par la combinaison de ces mouvements de translation et de rotation, de déplacer l'organe de marquage dans une fenêtre, dite également de marquage, définie par l'amplitude de la translation et de la rotation. Les dispositifs fonctionnant sur ce principe 20 permettent alors de réaliser des signes en deux dimensions de bonne qualité. Selon les brevets FR 2 256 833 et FR 2 639 860, l'organe de marquage est supporté par un chariot mobile en translation le long d'une voie de guidage elle-même mobile en rotation. Le mouvement de rotation de la voie de guidage est alors assuré au moyen d'un moteur solidaire d'un châssis du 25 dispositif de marquage tandis que le déplacement en translation du chariot est assuré au moyen d'un moteur qui est soit solidaire du châssis soit solidaire de la voie de guidage ou du support de cette dernière. Or, de telles conceptions ne permettent ni d'obtenir une compacité optimale du dispositif de marquage, ni une standardisation de la conception des dispositifs de 30 marquage dans la mesure où, en fonction des dimensions de ce dernier, la position des moteurs est modifiée. Ainsi, il est apparu le besoin de disposer d'un nouveau type de dispositif de marquage qui, tout en conservant le principe de déplacement de l'organe de marquage consistant à faire pivoter ce dernier dans l'une au moins de ses directions de marquage, présente une compacité accrue et dont la conception permet une modification de la longueur de marquage sans transformation importante de la conception du dispositif. Afin d'atteindre cet objectif de compacité et de standardisation, l'invention concerne un dispositif pour le marquage d'une surface comprenant : . un châssis porteur, des moyens de marquage qui comprennent un organe de marquage adapté pour réaliser un point ou une marque sensiblement ponctuelle, . et des moyens de déplacement de l'organe de marquage parallèlement à deux plans de mouvements perpendiculaires entre eux et à la surface à marquer pour réaliser, sur la surface à marquer, des signes en deux dimensions s'inscrivant dans une fenêtre de marquage définie par l'amplitude des déplacements de l'organe de marquage, le déplacement de l'organe de marquage parallèlement au plan de mouvement étant assuré par au moins une rotation de l'organe de marquage autour d'un axe parallèle à l'autre plan de mouvement. Selon l'invention, le dispositif de marquage est caractérisé en ce que les moyens de déplacement comprennent : une voie de guidage fixe solidaire du châssis, de direction parallèle au plan et à la surface à marquer, . un chariot qui est adapté sur la voie de guidage pour être mobile en translation le long de la voie de guidage et qui porte : un berceau oscillant qui supporte l'organe de marquage au moins et qui est adapté sur le chariot pour au moins pivoter par rapport au chariot selon l'axe parallèle à la direction, . un moteur d'entraînement en translation du chariot et des moyens moteurs d'entraînement en rotation du berceau. L'association d'une voie de guidage fixe à un chariot qui porte à la fois les moyens d'oscillation de l'organe de marquage ainsi que les différents moteurs nécessaires au mouvement de ce dernier permet d'obtenir une grande compacité du dispositif. De plus, le sous-ensemble formé par le chariot, l'organe de marquage et les moteurs peut être utilisé dans des dispositifs de marquage de différentes tailles dont seuls le châssis et la longueur de la voie de guidage auront été modifiés. Selon l'invention, le moteur d'entraînement en translation du chariot peut être réalisé de toute façon appropriée et par exemple être constitué par un moteur linéaire. Dans une forme préférée de réalisation, le moteur d'entraînement en translation est équipé d'un pignon qui engrène une crémaillère fixe solidaire du châssis et parallèle à la voie de guidage. De la même manière, le moteur d'entraînement en rotation du berceau peut être réalisé de toute façon appropriée et par exemple être constitué par un moteur pas à pas dont l'axe est solidaire du berceau. Dans une forme préférée de réalisation, le moteur d'entraînement en rotation est équipé d'un pignon qui engrène un secteur denté solidaire du berceau. Dans une forme préférée de réalisation, le chariot présente une forme générale en C qui emboîte la voie de guidage, une branche du chariot supportant le berceau et les moyens de marquage et la branche opposée du chariot portant les moteurs d'entraînement en translation et en rotation. Selon une caractéristique de l'invention, le berceau est lié au chariot sur une face orientée vers la surface à marquer et l'organe de marquage est adapté sur le berceau à l'opposé du chariot, tandis que les moyens moteurs de déplacement en rotation du berceau comprennent au moins un bras dont l'une des extrémités est liée au berceau et dont l'autre extrémité est située à l'opposé de la première et pourvue d'un secteur denté coopérant avec un pignon entraîné en rotation par un moteur. Selon l'invention, les moyens de marquage peuvent être réalisés de toute façon appropriée et par exemple comprendre un laser de marquage. Selon une caractéristique préférée de l'invention, les moyens de marquage comprennent un système de marquage à micro percussions qui comprend une bobine électromagnétique, à l'intérieur de laquelle est disposé un noyau ferromagnétique qui agit sur la pointe de marquage et qui est mobile en translation dans la bobine, entre une position de repos et une position de marquage. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent de la description ci-dessous effectuée en référence aux dessins annexés qui illustrent une forme préférée, non limitative, de réalisation du dispositif de marquage selon l'invention. La fig. 1 est perspective de 3/4 droit, partiellement arrachée, d'une forme préférée de réalisation d'un dispositif de marquage selon l'invention. La fig. 2 est perspective de 3/4 gauche du dispositif illustré à la fig. 1. Un dispositif de marquage selon l'invention, tel qu'illustré schématiquement à la fig. 1 et désigné dans son ensemble par la référence 1, comprend un châssis porteur 2 qui, selon l'exemple illustré, est constitué d'une platine destinée à être fixée sur une potence non représentée à distance de la surface à marquer S. Le dispositif 1 comprend, en outre, des moyens de marquage 4 qui, selon l'exemple illustré, sont réalisés sous la forme d'un système à micro percussions électromagnétique comprenant, en tant qu'organe de marquage, une pointe de marquage 5, dont l'extrémité est destinée à venir impacter la surface S pour y réaliser des conformations en creux ou points d'impacts, comme cela apparaîtra par la suite. Dans la mesure où la pointe de marquage réalise des conformations sensiblement ponctuelles et où il est souhaité, conformément à un objectif de l'invention, réaliser des signes en deux dimensions sur la surface S, le dispositif de marquage 1 comprend, en outre, des moyens de déplacement 10 de l'organe de marquage 5. Selon l'exemple illustré, les moyens de déplacement 10 comprennent 30 une voie de guidage en translation 11, qui est liée au châssis 2. Selon l'exemple illustré, la voie de guidage en translation 11 est réalisée sous la forme d'un rail de guidage, tel que, par exemple, un rail de guidage du commerce, fixé en console au châssis 2. Selon l'invention, la voie de guidage 11 est liée de manière complète au châssis, de sorte qu'elle est fixe et ne peut donc connaître aucun déplacement relatif par rapport à ce dernier en mode normal de fonctionnement. Les moyens de déplacement 10 comprennent, également, un chariot 12 qui est adapté sur la voie de guidage 11, de manière à être mobile en translation selon une direction t, parallèle au plan de déplacement P'. Selon l'exemple illustré, le chariot 12 présente une structure en forme de C disposée de manière à emboîter la voie de guidage 11 et réduire ainsi l'encombrement du montage. Afin de permettre un déplacement de l'organe de marquage 5, parallèlement au plan P perpendiculaire au plan P', les moyens de déplacement 10 comprennent, en outre, un berceau oscillant 13 qui est adapté sur le chariot 12, de manière à pouvoir pivoter par rapport à ce dernier selon un axe II parallèle à la direction I' et donc perpendiculaire au plan P. Il est à noter que, selon l'exemple illustré, le berceau 13 est adapté sur la face de la branche inférieure 14 du chariot 12, orientée vers la surface à marquer de sorte que le berceau 13 se trouve à l'opposé de la voie 11 par rapport à la branche 14. Les moyens de marquage 4 et, plus particulièrement, la pointe 5 se trouvent alors adaptés sur le berceau 13, à l'opposé du chariot 12, de manière que la pointe 5 se trouve à proximité de la surface S à marquer, comme cela ressortira de la suite. Afin d'assurer le déplacement en translation du chariot 12 le long de la voie 11, la branche supérieure 15 du chariot 12 porte un moteur 16 de déplacement en translation. Selon l'exemple illustré, le moteur de déplacement en translation 16 est un moteur électrique pas à pas d'axe vertical équipé d'un pignon 17 qui coopère avec une crémaillère 18 parallèle à la voie de guidage 11. La crémaillère 18 est ici placée juste au-dessus de la voie de guidage 11 de manière à se trouver emboîtée par la structure en C du chariot 12. Ainsi, la commande par le moteur 16 de la rotation du 6 pignon 17 permet d'obtenir une translation du chariot 12 le long de la voie 11, selon la direction I' et dans les deux sens. En vue de piloter la rotation du berceau 13 portant les moyens de marquage 4 et, plus particulièrement, la pointe 5, les moyens de 5 déplacement 10 comprennent, en outre, des moyens moteurs 21 de déplacement en rotation dans les deux sens du berceau 13. Les moyens moteurs 21 de déplacement en rotation du berceau 1 comprennent un moteur 22, tel que par exemple mais non exclusivement, un moteur électrique pas à pas, fixé sur une platine 23 solidaire du chariot 10 12 située au-dessus du moteur 16 en étant relié par des entretoises 24 à la branche supérieure 15 du chariot 12. Les moyens moteurs de déplacement en rotation 21 comprennent également au moins un bras 25 dont une extrémité est liée au berceau 20 et dont l'autre extrémité est située à l'opposé de la première, de l'autre côté de la voie de guidage 1. Afin d'éviter 15 tout conflit avec la voie de guidage 11, le bras 22 présente, selon l'exemple illustré, une forme générale en C . L'extrémité du bras 22, qui n'est pas liée au berceau 20, est pourvue d'un secteur denté 26 qui coopère avec un pignon 27 entraîné par le moteur 22. Les moyens de déplacement 10 tels qu'ainsi constitués permettent 20 d'assurer, par une commande du moteur 16, une translation de la pointe 5 parallèlement au plan P' dans le sens de la double flèche FI, tandis que la commande du moteur 22 permet d'entraîner une rotation de la pointe 5 dans les deux sens, comme indiqué par les flèches F2. La combinaison des mouvements selon les flèches FI et F2 définit une fenêtre de marquage dont 25 la longueur est fixée par l'amplitude de la translation selon la direction à et dont la largeur est déterminée par l'amplitude de la rotation autour de l'axe Il Il est alors possible, lors de la mise en marche du système électromagnétique 4, de venir impacter avec la pointe 5 tout point situé dans la fenêtre de marquage, telle qu'ainsi définie. 30 Il sera remarqué que l'invention permet d'obtenir un sous-ensemble constitué par le chariot 12, le berceau 13 et les moteurs 16 et 22 particulièrement compact qui permet de réduire l'encombrement général du dispositif de marquage 1. De plus, un même sous-ensemble peut être utilisé pour des machines présentant des longueurs de fenêtre de marquage différentes pour lesquelles seules la taille du châssis 2 et les longueurs de voie de guidage 11 et de crémaillère 18 seront modifiées ; la longueur de la fenêtre de marquage étant fonction de la longueur disponible de voie de guidage 11. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées au dispositif de marquage tel que décrit précédemment sans sortir du cadre de 10 la présente invention. REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour le marquage d'une surface (S) comprenant : • un châssis porteur (2), . des moyens de marquage (4) qui comprennent un organe de marquage (5) adapté pour réaliser un point ou une marque sensiblement ponctuels, . et des moyens de déplacement (10) de l'organe de marquage (5) parallèlement à deux plans de mouvement (P, P') perpendiculaires entre eux et à la surface à marquer (S) pour réaliser, sur la surface à marquer, des signes en deux dimensions s'inscrivant dans une fenêtre de marquage définie par l'amplitude des déplacements de l'organe de marquage, le déplacement de l'organe de marquage parallèlement au plan de mouvement (P) étant assuré par au moins une rotation de l'organe de marquage autour d'un axe (Q) parallèle à l'autre plan (P') de mouvement, caractérisé en ce que les moyens de déplacement comprennent : • une voie de guidage fixe (11) solidaire du châssis (2), de direction (r) parallèle au plan (P') et à la surface à marquer (S), . un chariot (12) qui est adapté sur la voie de guidage pour être mobile en translation le long de la voie de guidage et qui porte : . un berceau oscillant (13) qui supporte l'organe de marquage (5) au moins et qui est adapté sur le chariot (12) pour au moins pivoter par rapport au chariot selon l'axe (a) parallèle à la direction (r), . un moteur d'entraînement en translation du chariot (12) et des moyens moteurs d'entraînement en rotation du berceau. 2 - Dispositif de marquage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moteur d'entraînement en translation (16) comprend un pignon (17) qui engrène une crémaillère fixe (18) solidaire du châssis et parallèle à la voie de guidage (11). 3 - Dispositif de marquage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en 30 ce que les moyens moteurs (21) d'entraînement en rotation comprennent un pignon (27) qui engrène un secteur denté (26) solidaire du berceau (13). 4 - Dispositif de marquage selon la revendication 3, caractérisé en ce que : . le berceau (13) est lié au chariot (12) sur une face orientée vers la surface à marquer (S), . l'organe de marquage (5) est adapté sur le berceau (13), à l'opposé du chariot (12), . le berceau porte au moins un bras (25) dont l'une des extrémités est liée au berceau (12) et dont l'autre extrémité est située à l'opposé de la première et pourvue d'un secteur denté (26) coopérant avec le pignon (27) entraîné en rotation par le moteur (22). 5 - Dispositif de marquage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le chariot (12) présente une forme générale en C qui emboîte la voie de guidage (11), une branche (14) du chariot supportant le berceau (13) et les moyens de marquage (4) et la branche opposée (15) du chariot portant les moteurs d'entraînement en translation et en rotation. 6 - Dispositif de marquage selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les moyens de marquage comprennent un système de marquage à micro percussion (4) qui comprend une bobine électromagnétique (31), à l'intérieur de laquelle est disposé un noyau ferromagnétique (33) qui agit sur la pointe de marquage (5) et qui est mobile en translation dans la bobine (31), entre une position de repos (R) et de marquage (M).