Brevet FR3040006A1 — publié le 20170217

Dispositif d'application d'un enduit primaire sur vitre de véhicule automobile. Le domaine de l'invention est celui des chaîne de fabrication de véhicules, notamment de véhicules automobile et plus particulièrement celui de répéter une application préalable d'un enduit primaire sur une ou plusieurs parties de vitre pour permettre un collage de chaque vitre sur chaque véhicule automobile. Une manière manuelle de procéder à l'application du primaire présente de nombreux inconvénients en raison du caractère répétitif et fastidieux des opérations, en raison possible d'une éventuelle nocivité du produit, mais aussi en raison de difficultés de répétabilité du résultat obtenu en termes de qualité. Il est préférable de se tourner vers des procédés automatiques d'application de l'enduit primaire. De nombreux dispositifs, les uns parfois plus coûteux que les autres, ont déjà été proposés pour automatiser l'application de l'enduit primaire. Le document EP0937690 divulgue un dispositif de préparation d'une vitre de véhicule destinée à être assemblée à sa carrosserie par collage. Un robot y amène un pare-brise d'un premier poste, de présentation vers un deuxième poste, de réalisation du revêtement par pulvérisation puis de ce dernier vers un troisième poste, de contrôle de la qualité. Dans le deuxième poste, le pare-brise est déplacé par rapport au dispositif de pulvérisation qui est fixe, au moyen du robot qui est programmé à cet effet. Différemment, l'invention concerne un dispositif d'application d'enduit primaire sur une ou plusieurs parties de vitre pour permettre un collage de la vitre sur un véhicule automobile au moyen d'un bras de robot programmable de manière à déplacer, non pas la vitre mais un pistolet de pulvérisation fixé à une extrémité du bras, au-dessus de la ou des parties de vitre, généralement au-dessus du pourtour de la vitre, quant à elle immobile. Le document US4857367 divulgue un dispositif comparable. Le dispositif divulgué met en oeuvre une goulotte de récupération de l'enduit primaire pulvérisé en surabondance. Cependant la goulotte et la tuyauterie en aval de ce dispositif antérieur, présentent 3040006 2 l'inconvénient d'interruption possible de récupération lorsque l'enduit primaire a tendance à générer un encrassement du matériel. Le document EP0111206 s'affranchit de la goulotte de récupération au moyen d'un tampon sous forme de mèche imbibée avec l'enduit primaire qui balaie la surface à 5 imprégner. Cependant ce document antérieur peut présenter l'inconvénient d'une polymérisation du primaire dans la mèche, susceptible de provoquer son durcissement et ainsi de réduire les performances du dispositif. On note aussi que les dispositifs de l'état antérieur de la technique ont en commun d'utiliser des systèmes d'alimentation en enduit primaire, considérablement complexes 10 comportant de grandes longueurs de tuyaux avec de nombreuses électrovannes et autres composants pour lesquels se pose le problème de colmatage résultant d'un encrassement par l'enduit primaire. Pour remédier aux inconvénients de l'état antérieur de la technique, l'invention a pour objet un dispositif d'application d'enduit primaire qui se distingue des dispositifs antérieurs ci- 15 dessus énoncés, essentiellement en ce qu'il comprend: un bol gravitaire solidaire d'un pistolet de pulvérisation fixé en extrémité d'un bras robotisé et agencé pour alimenter le pistolet de pulvérisation avec ledit enduit primaire ; un premier tuyau pour ouvrir et fermer le pistolet de pulvérisation par commande pneumatique ; et 20 un deuxième tuyau pour amener un premier gaz sous pression au pistolet de pulvérisation de façon à pulvériser l'enduit primaire. Particulièrement, le dispositif comprend une molette de réglage du débit d'enduit primaire pulvérisé par le pistolet de pulvérisation. Particulièrement aussi, le pistolet de pulvérisation est à jet rond. 25 Avantageusement, le bol gravitaire comprend une ouverture inférieure branchée à une conduite d'amenée de l'enduit primaire par gravité au pistolet de pulvérisation. 3040006 3 Particulièrement, le bol gravitaire comprend une ouverture supérieure adaptée pour renverser un flacon de produit d'enduit primaire dans le bol gravitaire de manière à obtenir un premier niveau de produit dans le bol gravitaire. Plus particulièrement, le bol gravitaire comprend un détecteur de niveau pour surveiller 5 ledit premier niveau de produit. Plus particulièrement aussi, le bol gravitaire comprend une ouverture de mise à l'air pour permettre au produit de s'écouler du flacon dans le bol gravitaire sans avoir à percer le flacon. De préférence, le dispositif comprend une buse à jet plat pour projeter un deuxième gaz sous pression contre la vitre. 10 Particulièrement, le premier et le deuxième gaz sont de l'air. Particulièrement aussi, le premier et le deuxième gaz sont à pressions sensiblement identiques. Plus particulièrement, le dispositif comprend un troisième tuyau pour amener le deuxième gaz sous pression jusqu'à ladite buse. 15 L'invention sera mieux comprise à l'aide d'exemples de réalisation d'un dispositif conforme à l'invention en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une vue d'un poste d'application d'enduit primaire ; - la figure 2 est une vue de dispositif conforme à l'invention ; - la figure 3 est une autre vue du dispositif conforme à l'invention ; 20 - la figure 4 est une vue rapprochée du dispositif en état de fonctionnement ; - la figure 5 illustre le fonctionnement du dispositif. La figure 1 montre un dispositif d'application d'un enduit primaire sur le pourtour d'une vitre 42. L'enduit primaire a pour fonction de faciliter l'adhérence de la colle déposée ultérieurement sur la vitre pour permettre son collage sur les montants d'un véhicule 25 automobile. Par exemple lorsque la vitre est un parebrise, les parties verticales de la vitre sont destinées à être collée sur les montants, communément nommés montants A. La vitre est préalablement déposée sur un cadre 10 rigide où elle est mise géométrie, c'est-à-dire correctement positionnée en cohérence avec un chemin à parcourir par un bras 30 robotisé, le chemin étant stocké en mémoire d'un robot 1 programmable qui anime le bras. Un 3040006 4 programme stocké en mémoire du robot 1, permet de déplacer une extrémité 2 du bras 30 au-dessus de chaque partie de la vitre 42 sur laquelle on veut déposer l'enduit primaire. L'extrémité 2 est mieux visible sur la figure 2 où on peut voir un pistolet de pulvérisation 32 qui y est fixé. Le bras 30 permet alors de déplacer une buse 11 du pistolet de pulvérisation 5 au-dessus de la ou des parties de vitre à couvrir avec l'enduit primaire. Une ouverture circulaire de la buse 11 permet au pistolet de pulvériser un jet rond sur la vitre, c'est-à-dire un jet cylindrique de diamètre similaire à celui de l'ouverture de la buse 11. On connaît ainsi la largeur d'impact du jet sur la vitre et par conséquent la largeur de la bande d'enduit primaire déposé sur la vitre sous la buse 11 pendant le déplacement de l'extrémité 2 de bras 30 10 robotisé. Une large gamme de colles à base de résines époxy telles que par exemple mais non seulement celles fournies par la société Gurit, peut offrir des qualités d'adhérence optimale sur différents types de support tels qu'on peut en rencontrer sur les carrosseries de véhicules automobiles. Les qualités d'adhérence sur le verre qui constitue la vitre, sont renforcées par la 15 pose préalable de l'enduit primaire sélectionné notamment parmi ceux du type BETAPRIMETm. Pour remédier aux problèmes d'encrassement généré par un stockage et une circulation du produit d'enduit primaire dans de longs circuits de mise en pression contrôlée du jet, le dispositif illustré par la figure 2, comprend un bol gravitaire 31 solidaire du pistolet de pulvérisation 32 de manière à alimenter au plus près le pistolet de pulvérisation avec l'enduit 20 primaire. Le bol gravitaire 31 comprend une ouverture inférieure 21 branchée à une conduite 36 d'amenée de l'enduit primaire par gravité au pistolet de pulvérisation 32. Le bol gravitaire se déplaçant avec le pistolet de pulvérisation permet de réduire la longueur de la conduite 36 la plus courte possible qui est permise par les encombrements notamment du bol gravitaire 31 25 lui-même, du pistolet de pulvérisation 32 et de l'extrémité 2 du bras robotisé 30. On notera ici que le bras robotisé 30 est articulé de manière à tenir constamment verticaux le bol gravitaire 31 et le pistolet de pulvérisation 32 au-dessus du point d'impact du jet sur la vitre. Comme on peut le voir sur la figure 4, les dimensions du bol gravitaire 31 sont essentiellement fixées pour pouvoir recevoir en partie supérieure, un flacon 37 de produit d'enduit primaire. A cet effet, le bol gravitaire 31 comprend une ouverture supérieure 22 3040006 5 adaptée pour y renverser le flacon 37 de manière à obtenir un premier niveau 25 de produit dans le bol gravitaire 31 comme expliqué à présent en référence à la figure 5. Lorsque le flacon 37 est debout, il possède un fond 39 et un goulot 38 en partie supérieure. Après avoir renversé le flacon 37 dans le bol gravitaire 31, le fond 39 se retrouve 5 en partie haute et le goulot 38 se retrouve en partie basse à l'intérieur du bol gravitaire 31. La forme du bol gravitaire 31, notamment son ouverture 22, est prévue pour coincer le flacon de façon quasi étanche dans l'ouverture 22 de manière à amener l'extrémité du goulot 38 à une distance constante de l'ouverture 21 du bol gravitaire. Le bol gravitaire 31 comprend une ouverture 24 de mise à l'air pour permettre au 10 produit de s'écouler du flacon 37 dans le bol gravitaire 31 sans avoir à percer le flacon 37. Conformément aux lois connues de l'hydrostatique, le premier niveau 25 s'établit naturellement de manière présumée très légèrement au-dessus de l'extrémité du goulot 38 de façon à équilibrer une hauteur de produit dans le flacon 37 jusqu'à un deuxième niveau 26 avec la pression atmosphérique amenée par l'ouverture 24 au-dessus du premier niveau 25, 15 ceci jusqu'à ce que le niveau 26 se confonde avec le niveau 25 au fur et à mesure de l'écoulement du produit par l'ouverture 21. Un détecteur de niveau 23 fixé sur le bol gravitaire 31, légèrement en dessous du niveau 25 présumé tant qu'il existe du produit dans le flacon 37, change d'état dès que le niveau 25 baisse en dessous du détecteur de niveau. Un fil électrique, longeant par exemple le bras du 20 robot, relie le détecteur de niveau 23 à une centrale de mesure pour surveiller le premier niveau 25 de produit, de façon à signaler que le flacon 37 est vide lorsque le niveau 25 est descendu en dessous du niveau présumé. Un couvercle 27 est prévu pour fermer le bol gravitaire lorsqu'on retire le flacon 37 vide en attendant de le remplacer par un autre flacon. 25 Ainsi le produit d'enduit primaire est amené du bol au pistolet par simple gravité. Le faible écart entre la détection de niveau et le niveau présumé, en d'autres termes le niveau courant du produit, évite les différences de pression de fourniture du produit au cours de la consommation. La pression hydrostatique de fourniture du produit au pistolet est en effet sensiblement constante car égale à la somme de la pression atmosphérique obtenue par 3040006 6 l'ouverture 24 et de la pression de la hauteur de colonne du produit entre la buse 11 et le niveau 25. Un premier tuyau 33 est branché sur le pistolet de pulvérisation 32 de façon pouvoir en commander l'ouverture en fonctionnement et la fermeture à l'arrêt par un distributeur 5 pneumatique (non représenté), courant dans le domaine de la commande pneumatique d'ouverture et de fermeture d'un pistolet de pulvérisation. De manière à déposer l'enduit primaire par pulvérisation, le dispositif comprend un deuxième tuyau 34 pour amener un premier gaz sous pression au pistolet de pulvérisation 32. Lorsque le procédé de pulvérisation le permet, le premier gaz est de préférence de l'air, 10 essentiellement pour des raisons de coût, mais aussi pour des raisons de respect de l'environnement. De façon à pulvériser dans les meilleures conditions, l'enduit primaire sélectionné comme ci-dessus, on a établi une pression optimale du gaz amené par le deuxième tuyau à 2,5 bars. On peut établir une pression différente en fonction par exemple du produit sélectionné, à titre purement illustratif dans une plage variant de 2 à 3 bars. La pression du gaz 15 de pulvérisation est régulée par un manomètre. Le pistolet de pulvérisation 32 est équipé avec une molette 35 de réglage du débit d'enduit primaire pulvérisé. Ainsi le circuit produit est réduit au plus court et les commandes à distance, commande pneumatiques, alimentation en gaz de pulvérisation, contrôle de débit sont insensibles à 20 l'encrassement. L'impact du jet sur la vitre est générateur d'un brouillard dont il est nécessaire de supprimer les effets latéraux, notamment sur le côté de la bande d'enduit primaire déposé qui est opposé à la périphérie de la vitre car il est visible par l'utilisateur du véhicule. Comme on peut le voir sur la figure 2, et mieux encore sur la figure 3, le dispositif 25 comprend une buse 40 à jet plat pour projeter un deuxième gaz sous pression contre la vitre de manière à créer un rideau de coupure du brouillard généré entre la buse 11 et l'impact du jet sur la vitre. Le deuxième gaz est de préférence de l'air, essentiellement pour des raisons de coût, mais aussi pour des raisons de respect de l'environnement. De façon à créer un rideau efficace 30 dans les meilleures conditions, on a établi pour l'enduit primaire sélectionné comme ci-dessus, 3040006 7 une pression optimale à 2,5 bars, du gaz amené jusqu'à la buse 40. On peut établir une pression différente en fonction par exemple du produit sélectionné, à titre purement illustratif dans une plage variant de 2 à 3 bars. La pression du gaz de pulvérisation est régulée par un manomètre. 5 Le dispositif comprend de préférence un troisième tuyau 41 pour amener le deuxième gaz sous pression jusqu'à la buse 40. On comprend l'intérêt de ce troisième tuyau lorsqu'on souhaite réguler des pressions différentes pour le gaz de pulvérisation et pour le gaz antibrouillard. Lorsque les deux pressions sont identiques, on pourrait s'abstenir du troisième tuyau en prévoyant une dérivation au niveau du pistolet de pulvérisation. 10 Le troisième tuyau 41 présente un intérêt même pour deux pressions identiques car il facilite la maintenance en conservant l'indépendance du pistolet de pulvérisation et de la buse à jet plat en termes d'alimentation et de simplification des connexions locales. On retiendra que le robot permet un isolement de l'opération de pulvérisation du primaire par rapport aux opérateurs humains et qu'une ventilation de la zone d'opération 15 permet de recycler l'air pollué. L'installation proposée permet de réduire les coûts et d'absorber les dispersions géométriques de vitres. Elle permet également des gains en qualité et en impact environnemental. Le dispositif ci-dessus enseigné, est utilisable au-delà du domaine automobile, dans tout domaine ou des pièces en verre ou en tout autre matériau, nécessite l'application d'un enduit primaire. 20 REVENDICATIONS: 1. Dispositif d'application d'un enduit primaire sur une ou plusieurs parties de vitre (42) pour permettre un collage de ladite vitre sur un véhicule automobile au moyen d'un bras (30) de robot (1) programmable de manière à déplacer au-dessus de la ou desdites parties de vitre un pistolet de pulvérisation (32) fixé à une extrémité (2) du bras (30), caractérisé en ce qu'il comprend: un bol gravitaire (31) solidaire du pistolet de pulvérisation (32) et agencé pour alimenter le pistolet de pulvérisation avec ledit enduit primaire ; un premier tuyau (33) pour ouvrir et fermer le pistolet de pulvérisation (32) par commande pneumatique ; et un deuxième tuyau (34) pour amener un premier gaz sous pression au pistolet de pulvérisation (32) de façon à pulvériser l'enduit primaire. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une molette (35) de réglage du débit d'enduit primaire pulvérisé par le pistolet de pulvérisation (32). 3. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le pistolet de pulvérisation (32) est à jet rond. 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bol gravitaire (31) comprend une ouverture inférieure (21) branchée à une conduite (36) d'amenée de l'enduit primaire par gravité au pistolet de pulvérisation (32). 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bol gravitaire (31) comprend une ouverture supérieure (22) adaptée pour renverser un flacon (37) de produit d'enduit primaire dans le bol gravitaire (31) de manière à obtenir un premier niveau (25) de produit dans le bol gravitaire (31). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le bol gravitaire (31) comprend un détecteur de niveau (23) pour surveiller ledit premier niveau (25) de produit. 3040006 9 7. Dispositif selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que le bol gravitaire (31) comprend une ouverture (24) de mise à l'air pour permettre au produit de s'écouler du flacon (37) dans le bol gravitaire (31) sans avoir à percer le flacon (37). 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il 5 comprend une buse (40) à jet plat pour projeter un deuxième gaz sous pression contre la vitre. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le premier et le deuxième gaz sont de l'air. 10. Dispositif selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que le premier et le deuxième gaz sont à pressions sensiblement identiques. 10 11. Dispositif selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend un troisième tuyau (41) pour amener le deuxième gaz sous pression jusqu'à ladite buse (40).