Brevet FR2959427A1 — publié le 20111104

DISPOSITIF ET UN PROCEDE DE CENTRAGE D'UNE BUSE D'EXTRUSION La présente invention se rapporte à un dispositif et un procédé de centrage d'une buse d'extrusion pour un appareil de dépose d'un cordon de matière sur un support porté par un moyen de préhension. Le dépôt d'un cordon de matière est un procédé industriel fondamental utilisé dans beaucoup de domaines techniques, et plus particulièrement dans le domaine automobile, étant entendu que l'invention peut être généralisée et étendue au dépôt d'une matière pâteuse ou pulvérulente quelconque sur un support de toute nature. Dans le domaine automobile, il est ainsi classique d'employer des appareils automatiques de dépose d'un cordon de colle ou de mastic sur une pièce en tôle, telle qu'une pièce de carrosserie de véhicule automobile comme des ouvrants, des doublures ou des peaux. Ces opérations d'encollage ou de masticage, dites à froid, sont généralement realisées dans un ilot robotisé comprenant classiquement un robot equipé d'un moyen de préhension, parfois appelé main de préhension, qui saisit et porte la pièce en tôle avant de la déplacer sous une potence d'encollage. La figure 1 illustre une telle portence d'encollage 9 qui est equipée d'un ou plusieurs appareils 8 de dépose de colle ou de mastic. La figure 2 illustre un tel appareil 8 qui comporte un pistolet 80, ou tête d'encollage, relié de manière étanche, en amont, à un réservoir 81 de colle ou de mastic et, en aval, à une buse 82 d'extrusion. Avec une telle potence 9, la buse 82 reste fixe tandis que le moyen de préhension robotisé (non visible) déplace la pièce en tôle (non visible) selon une trajectoire prédéfinie de dépose du cordon de matière. La précision de dépose du cordon de matière sur la pièce en tôle est un paramètre important à contrôler pour la qualité finale de l'opération, concernant notamment le diamètre du cordon, la position du cordon et la répétabilité de l'opération de dépose. Or, cette précision dépend en grande partie de la position initiale de la buse vis-à-vis de la pièce en tôle avant d'entamer le process d'extrusion et de dépose ; cette position initiale devant correspondre à une position de référence prédéterminée. Si un choc modifie la position initiale de la buse ou l'endommage, il est alors indispensable d'arrêter les opérations et de remettre en état ou de remplacer l'appareil de dépose défaillant, par exemple par échange du pistolet mais plus généralement par l'échange de la buse. Cette opération d'échange de la buse est relativement simple et s'effectue classiquement par le dévissage de la buse à remplacer et le remplacement par une nouvelle buse. Cependant, le choc sur la buse ou cette opération d'échange de la buse entraîne généralement une modification de la position initiale de la buse, autrement dit à un éloignement de la buse vis-à-vis de la position de référence. Il est alors nécessaire de centrer la buse, autrement dit de remettre en référence la buse ou de ramener la buse dans la position de référence. Pour réaliser ce centrage de la buse, il existe plusieurs techniques connues. Une première technique de centrage consiste à employer un gabarit de contrôle mécanique rapporté manuellement sur la potence d'encollage. Un tel gabarit est monté sur la potence, à une position prédéterminée, et supporte un organe de centrage qui servira de référence pour le positionnement de la buse. Cependant, pour pouvoir supporter un tel gabarit, il est nécessaire d'avoir une potence suffisament importante. En outre, l'installation du gabarit est une opération manuelle longue et complexe. Il faut en outre prévoir un emplacement de rangement du gabarit qui est volumineux, avec un moyen de détection pour éviter une collision en cas d'oubli du gabarit sur la potence. Enfin, cette technique ne permet pas d'avoir un contrôle du gabarit avant le centrage de la buse. Une deuxième technique de centrage consiste à employer un gabarit de contrôle par laser rapporté sur le sol, en dessous de la buse à centrer. Pour cela, le gabarit, posé sur le sol, est pouvu d'un dispositif d'émission d'un laser centré au sol sur la position de référence de la buse, permettant ainsi d'aligner la buse sur ce laser. Il s'avère finalement que cette technique est pratiquement impossible à mettre en oeuvre pour régler de façon fiable la position de la buse. En effet, il s'avère délicat voire impossible de positionner correctement ce gabarit sur un sol généralement encombré et dont la planéité est souvent imprécise, obligeant à des opérations longues et fastidieuses de nettoyage du sol, de retrait des objets encombrants sur le sol et de positionnement précis du laser. On constate ainsi, malgré toutes les précautions, que le laser passe couramment à coté de l'appareil de dépose et du pistolet. Ce manque de précision est encore accentué avec des potences hautes dans lesquelles la buse se situe à plus de 1600 mm du sol. Une troisième technique de centrage consiste à employer un gabarit de contrôle par laser rapporté sur le pistolet. Pour cela, le gabarit est vissé sur le pistolet, en lieu et place de la buse à centrer, et le gabarit comporte un dispositif d'émission d'un laser qui émet un laser sur une cible fixée sur le sol ou sur un support posé sur le sol. Tout comme la deuxième technique décrite ci-dessus, il s'avère finalement que cette technique est pratiquement impossible à mettre en oeuvre pour régler de façon fiable la position de la buse. En effet, il s'avère délicat voire impossible de positionner correctement la cible, du fait des défauts de planéité du sol et/ou du support de cible employé ; ce manque de précision étant encore accentué avec des potences hautes dans lesquelles la buse se situe à plus de 1600 mm du sol. On constate ainsi, malgré toutes les précautions, que le laser passe couramment à coté de la cible. En outre, ces opérations de vissage/dévissage entraînent, d'une part, une détérioration des filetages au niveau du pistolet et, d'autre part, une sollicitation mecanique de l'appareil de dépose ayant pour effet de déplacer la buse dans des directions non souhaitées. Pour positionner la cible, il est en outre nécessaire de désencombrer le sol et, pour monter/démonter le gabarit, il faut travailler en hauteur, généralement sur un escabeau, augmentant ainsi les risques pour les opérateurs. La présente invention a pour but de résoudre en tout ou partie ces problèmes en proposant un dispositif de centrage d'une buse dont l'ergonomie permette d'éviter de trop lourdes et longues opérations de centrage de la buse, qui permette un contrôle visuel du positionnement de la buse et qui soit de conception simple et peu coûteuse. A cet effet, elle propose un dispositif de centrage d'une buse d'extrusion pour un appareil de dépose d'un cordon de matière sur un support porté par un moyen de préhension, ledit dispositif de centrage étant caractérisé en ce qu'il comporte : - une embase destinée à être maintenue sur le moyen de préhension ; - un corps creux solidaire de l'embase et présentant une ouverture supérieure, opposée à l'embase, pour permettre l'introduction de la buse à l'intérieur dudit corps creux ; - une bague montée coulissante à l'intérieur du corps creux entre une position 10 haute de repos et une position basse ; où la bague et le corps creux sont dimensionnés de sorte que : - lorsque la buse est centrée, ladite buse s'introduit à la fois à l'intérieur du corps creux et de la bague, laissant la bague dans sa position haute ; et - lorsque la buse est excentrée, ladite buse s'introduit à l'intérieur du 15 corps creux et vient en butée contre la bague, entraînant celle-ci en coulissement jusqu'à sa position basse. Ainsi, un tel dispositif permet de contrôler et de positionner la buse sans grosses interventions de la part des opérateurs. Une trajectoire 20 d'approche permet en effet de positionner la buse dans le dispositif de centrage avec deux cas distincts : - premier cas : la buse s'engage dans le corps creux et la bague, la bague définissant intérieurement la position de référence de la buse, et alors le réglage est conforme avec la buse centrée ; 25 - deuxième cas : la buse entre en collision avec la bague et déplace celle-ci dans sa position basse, dans ce cas le réglage n'est pas conforme et la buse est excentrée, et alors il suffit de déplacer la buse, tout en laissant celle-ci en appui contre la bague, jusqu'à ce la buse s'introduise dans la bague, laisse éventuellement celle-ci revenir en position haute et qu'ainsi le réglage soit 30 conforme avec la buse centrée. Selon une caractéristique, le dispositif comprend en outre des moyens de rappel de la bague dans sa position haute, notamment réalisés sous la forme d'un ressort disposé à l'intérieur du corps creux et intercalé entre 35 l'embase et la bague, permettant ainsi à la bague de revenir en position haute lors de l'étape de réglage et de déplacement de la buse jusqu'à sa position de référence. Selon une autre caractéristique, la bague présente une ouverture supérieure, opposée à l'embase, pour permettre l'introduction de la buse à l'intérieur de ladite bague, ladite ouverture supérieure étant évasée, notamment de forme tronconique. Cette forme évasée correspond à un élargissement de l'ouverture de bas en haut (l'embase étant en bas et la buse étant en haut), qui permet avantageusement de guider la buse vers l'intérieur de la bague et donc vers sa position de centrage lorsque l'on effectue l'étape de réglage et de déplacement de la buse tout en laissant celle-ci en appui contre la bague. Dans une réalisation particulière, le dispositif comprend des moyens de butée conformés pour que la bague vienne en butée contre lesdits moyens de butée lorsque ladite bague est dans sa position haute, ces moyens de butée pouvant par exemple comporter un manchon fixé sur le corps creux, notamment par vissage, à l'opposé de l'embase. Réaliser cette butée est avantageuse pour maintenir le corps creux dans sa position haute. De façon avantageuse, le dispositif comprend des moyens de visualisation de la position de la bague à l'intérieur du corps creux, permettant ainsi de faciliter la détection de la position, centrée ou non, de la buse. Ces moyens de visualisation peuvent comporter une fente ménagée dans le corps creux afin de permettre la visualisation de la bague à l'intérieur du corps creux, avec de préférence des repères indiquant la position basse et la position haute de la bague. Il suffit ainsi de visualiser la position de la bague à travers la fente pour savoir si la buse est centrée ou non. L'invention se rapporte également à un procédé de centrage d'une buse d'extrusion pour un appareil de dépose d'un cordon de matière sur un support porté par un moyen de préhension, notamment du type robotisé, ledit procédé consistant à utiliser un dispositif conforme à l'invention avec les étapes suivantes : a) maintien de l'embase du dispositif sur le moyen de préhension, ledit dispositif étant positionné sur ledit moyen de préhension dans une position prédéterminée de centrage de la buse ; b) introduction de la buse à l'intérieur du corps creux du dispositif ; c) détermination du coulissement ou non de la bague à l'intérieur du corps creux entre la position haute et la position basse ; d) déplacement de la buse afin de centrer celle-ci en fonction du résultat de l'étape c) de détermination. Le déplacement d) pouvant se faire tout en maintenant la buse en appui contre la bague, la forme évasée de l'ouverture supérieure de la bague pouvant faciliter ce déplacement et donc le centrage de la buse. Selon une possibilité de l'invention, l'étape c) de détermination du coulissement ou non de la bague correspond à une étape de visualisation de la position de la bague à l'intérieur du corps creux. Dans une application particulière, l'appareil de dépose est un appareil de dépose d'un cordon de colle ou de mastic, et le support est constitué d'une pièce en tôle, telle qu'une pièce de carrosserie de véhicule automobile. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, d'un exemple de mise en oeuvre non limitatif, faite en référence aux figures annexées dans lesquelles : - la figure 1, déjà commentée, est une vue schématique de côté d'une potence d'encollage equipée d'au moins un appareil de dépose de colle ou de mastic ; - la figure 2, déjà commentée, est une vue schématique de face de l'appareil de dépose de colle ou de mastic de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue schématique d'un dispositif de centrage conforme à l'invention en situation sur le moyen de préhension avant d'effectuer el centrage de la buse ; - la figure 4 est une vue schématique en coupe transversale du dispositif de centrage de la figure 3 ; - la figure 5 est une vue schématique de côté illustrant une buse et le dispositif de centrage des figures 3 et 4, lors du procédé de centrage de la buse où la buse est centrée ; - la figure 6 est une vue schématique de côté illustrant une buse et le dispositif de centrage des figures 3 et 4, lors du procédé de centrage de la buse où la buse est excentrée. La figure 3 illustre un dispositif 1 de centrage d'une buse 2 d'extrusion pour un appareil de dépose 3 (visible sur les figures 5 et 6) d'un cordon de matière sur un support (non illustré), ledit support étant destiné à être porté par un moyen de préhension robotisé 4. Comme visible sur les figures 5 et 6, l'appareil de dépose 3 peut être du même type que celui décrit ci-dessus en référence aux figures 1 et 2 en comportant un pistolet 30, ou tête d'encollage, relié de manière étanche, en amont, à un réservoir (non visible) de matière à déposer et, en aval, à la buse 2 d'extrusion. Le moyen de préhension robotisé 4 est conçu pour supporter et déplacer le support, par exemple une pièce en tôle, selon une trajectoire prédéfinie de dépose du cordon de matière. Comme visible sur la figure 1, le dispositif 1 est maintenu sur le moyen de préhension robotisé 4 au moyen d'une plateforme 5 de support du dispositif 1 ; cette plateforme 5 étant rapportée et fixée de manière amovible, notamment par vissage, sur le moyen de préhension robotisé 4 et pouvant se présenter sous la forme d'une plaque, d'une pièce en tôle, d'une équerre, d'un tube, etc. Il est également envisageable que le dispositif 1 soit maintenu directement sur le moyen de préhension robotisé 4, en venant se positionner sur une surface adéquate afin d'y être fixé de manière amovible, notamment par vissage. En référence aux figures 4 à 6, le dispositif 1 comporte : - une embase 10 destinée à être maintenue sur le moyen de préhension robotisé 4, éventuellement via la plateforme 5 comme visible sur la figure 3 ; - un corps creux 11 solidaire de l'embase 10 et présentant une ouverture supérieure 12, opposée à l'embase 10, pour permettre l'introduction de la buse 2 à l'intérieur du corps creux 11 ; - une bague 13 montée coulissante à l'intérieur du corps creux 11 entre une position haute de repos (comme illustré en figure 5) et une position basse (comme illustré en figure 6) ; - un ressort 14 de compression disposé à l'intérieur du corps creux 11 et intercalé entre l'embase 10 et la bague 13 afin de former des moyens de rappel de la bague 13 dans sa position haute ; - un manchon 15 fixé sur le corps creux 11, notamment par vissage, à l'opposé de l'embase 10 et conçu pour servir de moyen de butée de la bague 13 lorsque celle-ci est dans sa position haute ; et - une fente 16 axiale ménagée dans le corps creux 11 afin de permettre la visualisation de la bague 13 à l'intérieur du corps creux 11, avec des repères bas 17 et haut 18 prévus sur la face externe du corps creux 11, à côté de la fente 16, pour indiquer respectivement la position basse et la position haute de la bague 13. L'embase 10 présente une surface inférieure d'appui sensiblement plane et est pourvue d'orifices 19 de passage de vis de fixation (non illustrés) de l'embase sur le moyen de préhension robotisé 4 ou la plateforme 5. Le corps creux 11 vient de matière avec l'embase 10 et peut présenter en partie haute un filetage externe pour le vissage du manchon 15. La bague 13 présente une ouverture supérieure 130, opposée à l'embase, pour permettre l'introduction de la buse 2 à l'intérieur de la bague 13. Comme visible sur les figures 4 à 6, cette ouverture supérieure 130 est évasée et présente une forme tronconique avec un élargissement de bas en haut. Le ressort 14 peut être du type ressort hélicoïdal de compression avec une extrémité inférieure en appui contre l'embase 10 et une extrémité supérieure en appui contre la bague 13 de sorte à contraindre la bague 13 à se déplacer vers le haut. 30 35 Le manchon 15 bloque vers le haut la bague à l'intérieur du corps creux 11. Pour effectuer le centrage de la buse 2, il faut dans un premier temps positionner et maintenir le dispositif 1 sur le moyen de préhension robotisé 4 dans une position prédéterminée de centrage de la buse 2, de sorte que la bague 13 soit aligné avec un axe de centrage de la buse 2. Il suffit ensuite de déplacer la buse 2 vers le bas de sorte à introduire celle-ci à l'intérieur du corps creux 11 du dispositif 1. Comme visible sur les figures 5 et 6, la bague 13 et le corps creux 11 sont dimensionnés de sorte que : - lorsque la buse 2 est centrée (comme visible en figure 5), cette buse 2 s'introduit à la fois à l'intérieur du corps creux 11 et de la bague 13, sans interférence avec ces pièces 11, 13 et laisse ainsi la bague 13 dans sa position haute, et il est alors possible à un opérateur de visualiser que la bague 13 se situe au niveau du repère haut 18 et donc que la buse 2 est correctement centrée ; et - lorsque la buse 2 est excentrée (autrement dit décalée par rapport à la position de référence ou de centrage, comme visible en figure 6), cette buse 2 s'introduit à l'intérieur du corps creux 11 et vient en butée contre la bague 13 en ne s'introduisant pas à l'intérieur de la bague 13 via son ouverture supérieure 130, de sorte que cette buse 2 entraîne la bague en coulissement jusqu'à sa position basse, et il est alors possible à un opérateur de visualiser que la bague 13 se situe au niveau du repère bas 17 et donc que la buse 2 n'est pas centrée. Dans le cas où la buse 2 n'est pas centrée, il suffit alors de déplacer la buse 2 latéralement (comme schématisé par la flèche D sur la figure 6), tout en laissant celle-ci en appui contre la bague 13, jusqu'à ce la buse 2 s'introduise dans la bague 13 et qu'ainsi la bague 13 revienne en position haute sous l'effet du ressort 14. Ainsi, l'opérateur constate visuellement que la bague 13 se situe au niveau du repère haut 18 et donc que la buse 2 est correctement centrée permettant avantageusement de guider la buse 2 vers l'intérieur de la bague 13 et donc vers sa position de centrage lorsque l'on déplace latéralement la buse 2. Bien entendu l'exemple de mise en oeuvre évoqué ci-dessus ne présente aucun caractère limitatif et d'autres détails et améliorations peuvent être apportés au dispositif et au procédé selon l'invention, sans pour autant sortir du cadre de l'invention où d'autres formes de moyens de rappel et/ou de moyens de visualisation peuvent par exemple être réalisées. REVENDICATIONS1. Dispositif (1) de centrage d'une buse (2) d'extrusion pour un appareil (3) de dépose d'un cordon de matière sur un support porté par un moyen de préhension (4), ledit dispositif (1) de centrage étant caractérisé en ce qu'il comporte : - une embase (10) destinée à être maintenue sur le moyen de préhension (4) ; - un corps creux (11) solidaire de l'embase (10) et présentant une ouverture supérieure (12), opposée à l'embase (10), pour permettre l'introduction de la buse (2) à l'intérieur dudit corps creux (11) ; - une bague (13) montée coulissante à l'intérieur du corps creux (11) entre une position haute de repos et une position basse ; où la bague (13) et le corps creux (11) sont dimensionnés de sorte que : - lorsque la buse (2) est centrée, ladite buse (2) s'introduit à la fois à l'intérieur du corps creux (11) et de la bague (13), laissant la bague (13) dans sa position haute ; et - lorsque la buse (2) est excentrée, ladite buse (2) s'introduit à l'intérieur du corps creux (11) et vient en butée contre la bague (13), entraînant celle-ci en coulissement jusqu'à sa position basse. 2. Dispositif (1) selon la revendication 1, comprenant en outre des moyens de rappel (14) de la bague (13) dans sa position haute, notamment réalisés sous la forme d'un ressort disposé à l'intérieur du corps creux (11) et intercalé entre l'embase (10) et la bague (13). 3. Dispositif (1) selon les revendications 1 ou 2, dans lequel la bague (13) présente une ouverture supérieure (130), opposée à l'embase (10), pour permettre l'introduction de la buse (2) à l'intérieur de ladite bague (13), ladite ouverture supérieure (130) étant évasée, notamment de forme tronconique. 4. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, comprenant des moyens de butée (15) conformés pour que la bague (13)vienne en butée contre lesdits moyens de butée (15) lorsque ladite bague (13) est dans sa position haute. 5. Dispositif (1) selon la revendication 4, dans lequel les moyens de butée comportent un manchon (15) fixé sur le corps creux (11), notamment par vissage, à l'opposé de l'embase (10). 6. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, comprenant des moyens de visualisation (16) de la position de la bague (13) à l'intérieur du corps creux (11). 7. Dispositif (1) selon la revendication 6, dans lequel les moyens de visualisation comportent une fente (16) ménagée dans le corps creux (11) afin de permettre la visualisation de la bague (13) à l'intérieur du corps creux (11), avec de préférence des repères (17, 18) indiquant la position basse et la position haute de la bague (13). 8. Procédé de centrage d'une buse (2) d'extrusion pour un appareil (3) de dépose d'un cordon de matière sur un support porté par un moyen de préhension (4), notamment du type robotisé, ledit procédé consistant à utiliser un dispositif (1) conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 5 avec les étapes suivantes : a) maintien de l'embase (10) du dispositif (1) sur le moyen de préhension (4), ledit dispositif (1) étant positionné sur ledit moyen de préhension (4) dans une position prédéterminée de centrage de la buse (2) ; b) introduction de la buse (2) à l'intérieur du corps creux (11) du dispositif (1) c) détermination du coulissement ou non de la bague (13) à l'intérieur du corps creux (11) entre la position haute et la position basse ; d) déplacement de la buse (2) afin de centrer celle-ci en fonction du résultat de l'étape c) de détermination. 9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel l'étape c) de détermination du coulissement ou non de la bague (13) correspond à une étape de visualisation de la position de la bague (13) à l'intérieur du corps creux (11). 10. Procédé selon les revendications 8 ou 9, dans lequel l'appareil (3) de dépose est un appareil de dépose d'un cordon de colle ou de mastic, et dans lequel le support est constitué d'une pièce en tôle, telle qu'une pièce de carrosserie de véhicule automobile.