Brevet FR3072584A1 — publié le 20190426

L'invention concerne le domaine de la peinture de pièces de carrosserie de véhicules automobiles. En particulier l'invention concerne un dispositif de support de pièces de carrosserie lors de la peinture de ces pièces de carrosserie, une installation de peinture comportant un tel dispositif de support, ainsi qu'un procédé de peinture dans une telle installation. La peinture des pièces de véhicules automobiles est souvent réalisée dans une chaîne peinture, qui est une installation dans laquelle des balancelles circulent l'une à la suite de l'autre à travers une succession de postes. Les balancelles constituent des organes de support des pièces à peindre. Ces balancelles sont disposées sur des supports formant des mâts. Un mât constitue sensiblement un corps longiligne. Les mâts sont eux-mêmes positionnés sensiblement verticalement sur des cadres appelés luges. Les luges sont positionnées sur un convoyeur et sont donc mobiles. Elles parcourent toute la chaîne de peinture : depuis le chargement de la pièce sur les balancelles supportées par les mâts, jusqu'au déchargement en sortie de la chaîne de peinture, en passant par les différents postes de peinture permettant d'appliquer primaire, base et vernis sur les pièces, postes au niveau desquels évoluent des robots peintres. Les balancelles, le mât et la luge constituent un dispositif de support pour pièces de carrosserie lors de la peinture de ces pièces de carrosserie. On connaît déjà, dans l'état de la technique, un tel dispositif de support, du type comportant un ou plusieurs organes de support (balancelles), portés par un mât sensiblement vertical, chaque support étant destiné à supporter au moins une pièce de carrosserie. Dans l'état de la technique, le mât et les organes de support sont montés fixes sur le cadre. Dès lors, lorsque le dispositif de support est immobilisé devant un robot peintre, ce dernier doit bouger autour des pièces de carrosserie à peindre. Dans le cas de certaines pièces de carrosserie, comme par exemple les becquets, le robot peintre doit peindre beaucoup des zones différentes de la pièce (par exemple la face avant, les faces latérales et l'arête arrière d'un becquet). Afin de réaliser cela, le robot peintre doit effectuer de grands mouvements tout autour des pièces de carrosserie à peindre afin d'avoir accès à toutes les faces à peindre à cause de la taille des applicateurs de peinture et des différents axes de rotation du robot peintre. Cela présente plusieurs inconvénients. Tout d'abord, la programmation du robot peintre est complexe car elle doit prendre en compte le fait que le robot doit effectuer de grands mouvements autour des pièces de carrosserie. 2 De plus, le fait que le robot doive effectuer de grands mouvements oblige le dispositif de support à stationner un certain temps à proximité du robot peintre, le temps que ce dernier puisse peindre toutes les zones des pièces de carrosserie devant être peintes. Cela limite le rendement de la chaîne de peinture. 5 Enfin, le robot peintre devant avoir accès à de nombreuses faces des pièces à peindre dans certains cas, il est nécessaire de ménager un espace minimal entre les différentes pièces de carrosserie portées par un même dispositif de support afin que le robot peintre puisse passer entre elles. Cela limite le nombre de pièces de carrosserie pouvant être portées par un même dispositif de support et par conséquent le 10 rendement de la chaîne de peinture. Cela est particulièrement vrai pour la peinture de l'arête arrière d'un becquet, le bras robotisé devant plier l'axe (le poignet) qui tient l'applicateur peinture, avec un encombrement particulièrement important. Étant donné que, dans les chaînes de peinture existantes, les passages entre les différents postes de peinture sont étroits, ces dispositifs de support de pièces ne peuvent par 15 conséquent pas être trop volumineux. Cette contrainte combinée à celle précitée concernant les nombreuses faces des pièces à peindre limite très fortement le nombre de pièces pouvant être portées par un même dispositif de support. L'état de la technique comprend également des dispositifs de support de petites pièces de véhicule automobile destinés à porter ces pièces lors du procédé de peinture 20 de ces dernières, comme par exemple des rétroviseurs extérieurs ou encore des enjoliveurs, mais ces dispositifs de support ne sont pas utilisables pour peindre des pièces de carrosserie automobile (d'une taille beaucoup trop importante pour cela, par exemple un becquet d'une longueur d'environ 1,40 m et d'une largeur allant d'environ 10 à 50 cm, avec un retour au niveau de l'arête arrière d'environ 20 mm, un retour au 25 niveau de l'arête avant d'environ 50 mm et un retour au niveau des extrémités latérales d'environ 20 à 100 mm). L'état de la technique comprend enfin des dispositifs de peinture comprenant un bras articulé qui, à l'aide d'un préhenseur, déplace une pièce de carrosserie automobile devant au moins un applicateur de peinture fixe afin de peindre cette dernière. 30 Cependant, la mobilité de la pièce de carrosserie devant l'applicateur de peinture peut provoquer l'apparition de coulures de peinture sur cette dernière. Le but de l'invention est de remédier aux inconvénients précités en fournissant un dispositif de support de pièces de carrosserie à peindre permettant de simplifier la trajectoire des robots peintre et d'augmenter le rendement de la chaîne de peinture. 35 L'invention a pour objet un dispositif de support de pièces de carrosserie lors d'un procédé de peinture de ces pièces de carrosserie comprenant : - un cadre, 3 - au moins deux mâts fixés au cadre, - plusieurs organes de support destinés à supporter les pièces de carrosserie et portés par les mâts, chaque mât portant une partie des organes de support, les mâts étant aptes à s'éloigner les uns des autres par translation d'au moins un des deux 5 mâts. Ainsi, la mobilité des mâts permet de placer plus de pièces de carrosserie sur un même dispositif de support car les mâts peuvent s'éloigner les uns des autres et ainsi éloigner les organes de support (et les pièces de carrosserie) les uns des autres. Il est donc possible de placer plus de pièces de carrosserie sur un même dispositif de 10 support sans pour autant gêner le robot peintre grâce à cet éloignement. Cela a pour conséquence d'améliorer le rendement de la chaîne de peinture. De plus, il est possible de combiner cette augmentation du nombre de pièces de carrosserie, et par conséquent l'amélioration du rendement de la chaîne de peinture, avec un aménagement d'un espace substantiel entre les différentes pièces de carrosserie 15 (l'éloignement des organes de support peut permettre d'éloigner les organes de support proches les uns des autres). Cela permet de rendre les pièces à peindre plus accessibles pour le robot peintre qui aura par conséquent des mouvements moins complexes à réaliser du fait de l'espace disponible entre les pièces de carrosserie. La simplification des déplacements du robot peintre peut également permettre de réduire 20 le temps de peinture. Enfin, la possibilité d'avoir une configuration plus compacte permet, lors du séchage des pièces, de chauffer un espace moins important ce qui limite la consommation d'énergie. Le dispositif de support selon l'invention peut comprendre une ou plusieurs des 25 caractéristiques suivantes : - Au moins un des deux mâts est mobile en translation dans une direction perpendiculaire à son axe principal ; - deux organes de support situés côte à côte sont portés par des mâts différents ; - les mâts sont en outre montés mobiles dans une direction parallèle à leurs axes 30 principaux respectifs ; - les mâts sont télescopiques ; - la mise en mouvement des mâts est automatisée ; - la mise en mouvement des mâts est apte à être réalisée par des actionneurs présents dans les mâts ; 35 - les organes de support sont montés mobiles en rotation par rapport aux mâts, de préférence selon un axe perpendiculaire aux axes principaux des mâts ; - les organes de support sont aptes à occuper deux positions extrêmes et au moins 4 une position intermédiaire entre les deux positions extrêmes ; - la mise en mouvement des organes de support est automatisée ; - les organes de support comprennent une surface d'appui et des charnières aptes à permettre un basculement des organes de support. 5 L'invention concerne également une installation de peinture comprenant au moins un dispositif de support selon l'invention. On peut prévoir que la mise en mouvement du mât est apte à être assurée par un robot peintre et/ou un convoyeur du dispositif de support. L'invention concerne également un procédé de peinture de pièces de carrosserie, 10 caractérisé en ce que l'on utilise une installation de peinture selon l'invention. On peut prévoir que le procédé de peinture comprenne, au moins une fois, la réalisation les étapes suivantes : - on place le dispositif de support devant un robot peintre ; - on déplace au moins un des mâts par translation d'une première position vers une 15 seconde position ; - on peint les pièces de carrosserie immobiles présentes sur les organes de support ; et - on déplace le mât par translation de la seconde position vers la première position. On peut également prévoir que l'on déplace les organes de support par rotation, de 20 préférence selon un axe perpendiculaire aux l'axes principaux respectifs des mâts. Nous allons maintenant présenter plusieurs modes de réalisation de l'invention, combinables entre eux, donnés à titre d'exemples non limitatifs et à l'appui des figures annexées sur lesquelles : - les figures 1 et 2 sont des représentations schématiques d'un dispositif de 25 support selon un premier mode de réalisation de l'invention, le dispositif de support étant à proximité immédiate d'un robot peintre ; et - les figures 3A/3B et 4A/4B sont des représentations schématiques d'un dispositif de support selon un second mode de réalisation de l'invention, le dispositif de support étant à proximité immédiate d'un robot peintre. 30 Les figures 1 à 4 sont des représentations schématiques, les différents éléments présents n'étant pas à l'échelle les uns par rapport aux autres. On se réfère maintenant aux figures 1 et 2 qui représentent une installation de peinture comprenant un dispositif de support 2 de pièces de carrosserie 4, par exemple des becquets, lors d'un procédé de peinture de ces pièces de carrosserie. Le dispositif 35 de support 2 comprend un cadre (ou luge) 6 disposé sur un convoyeur et par conséquent mobile. Deux mâts 8 sont montés sur le cadre 6. Il s'agit de structures longilignes et ayant des axes principaux A et A' verticaux. Plusieurs organes de support 5 (ou balancelles) (non représentés) et destinés à supporter les pièces de carrosserie 4, sont portés par les mâts 8. Les organes de support, ou balancelles, sont du type utilisé dans l'état de la technique. L'ensemble cadre 6 / mâts 8 / organes de support forment le dispositif de support 2. 5 Dans l'exemple illustré, le dispositif de support 2 comprend deux mâts 8 et quatre pièces de carrosserie 4 portées par quatre organes de support. Le nombre de mâts 8 et d'organes de support peut varier. Dans cet exemple, les mâts 8 sont mobiles en translation de manière à pouvoir s'éloigner l'un de l'autre (déplacement pouvant s'effectuer dans des directions 10 opposées l'un à l'autre). Il est également possible qu'un seul des deux mâts soit mobile en translation et l'autre fixe. Cette capacité de mouvement est illustrée aux figures 1 et 2 par les flèches 12. Sur la figure 1, le dispositif de support 2 est placé à proximité d'un robot peintre 10 au niveau d'un poste de peinture. Dès lors, les deux mâts 8 ont la capacité de se déplacer afin de pouvoir s'éloigner l'un de l'autre (par exemple par des 15 déplacements selon une même direction mais dans des sens opposés). Cet éloignement est illustré à la figure 2. On observe que les deux mâts 8, en s'éloignant l'un de l'autre, permettent un éloignement des organes de support portés par des mâts 8 différents. Cela permet de simplifier la tâche du robot peintre 10 en libérant de l'espace autour des pièces de carrosserie 4 à peindre (simplification de la 20 trajectoire du robot peintre 10, potentielle diminution du temps de peinture). De plus, cela permet de charger plus de pièces de carrosserie 4 sur un même dispositif de support 2 et donc d'améliorer le rendement de la chaîne de peinture sans gêner le robot peintre 10. Le déplacement des mâts 8 peut être effectué dans une direction perpendiculaire 25 aux axes principaux A et A' des mâts 8, de préférence dans des sens opposés l'un à l'autre afin d'assurer un éloignement important des organes de support sans pour autant avoir à beaucoup déplacer les mâts 8. Il est possible de faire en sorte que, comme cela est représenté sur les figures 1 et 2, deux organes de support disposés côte à côte soient portés par des mâts 8 30 différents. En effet, cela permet d'assurer la présence d'un espace substantiel entre les organes de support lorsque les mâts 8 sont éloignés l'un de l'autre car deux organes de support disposés côte à côte seront éloignés l'un de l'autre. Il est possible de faire en sorte que la mise en mouvement des mâts 8 soit automatisée. Cette automatisation peut se faire de plusieurs manières. Il est par 35 exemple possible de placer un actionneur (par exemple un moteur ou tout autre moyen utilisé de manière conventionnel) des deux mâts 8. De manière classique, et afin de pouvoir mettre en mouvement les mâts 8, il est possible de placer un système de 6 courroies et/ou d'engrenages et/ou de ressorts à l'intérieur des différents profils métalliques du dispositif de support 2 (passage par exemple à l'intérieur des mâts 8, notamment pour protéger le système des projections de peinture). Il est possible que l'activation de l'actionneur soit effectuée par le robot peintre 10 lui-même qui, en venant 5 actionner un interrupteur, par exemple situé sur le cadre 6 à la base des mâts 8, permette la translation des mâts 8 comme expliqué ci-dessus (mouvement possible grâce à un système impliquant plusieurs ressorts). L'activation de l'actionneur peut également être effectuée par le convoyeur (par enclenchement d'une manette, qui peut être située sur la luge, avec un système placé sous la luge, là encore pour protéger le 10 système des projections de peinture) ou encore par un élément externe dédié à cela. Dans un exemple non représenté sur les figures, il est possible que les mâts 8 soient mobiles dans une direction parallèle à leurs axes principaux A et A' respectifs, en étant par exemple télescopiques. Il est tout à fait possible que, dans ce cas de figure, le dispositif de support 2 ne comprenne qu'un seul mât 8. Ainsi, le dispositif de peinture 2 15 est disposé devant un robot peintre 10 au niveau d'un poste de peinture. Un déploiement télescopique du ou des mâts 8 permet d'augmenter l'espace entre les différents organes de support donc entre les différentes pièces de carrosserie 4. Un tel déploiement peut par exemple être effectué par un actionneur externe, par exemple un ou plusieurs bras robotisés fixés au plafond de la chaîne de peinture et aptes à tirer sur 20 le ou les mâts 8 afin de les déployer. Les figures 3A/3B et 4A/4B illustrent un second mode de réalisation de l'invention compatible avec celui illustré sur les figures 1 et 2. Dans le mode de réalisation présenté ci-dessous, les éléments identiques à ceux du premier mode de réalisation sont indiqués par les mêmes références numériques, les 25 éléments différents sont désignés par des références comportant des chiffres des unités et des dizaines identiques. Dans l'exemple illustré aux figures 3A/3B et 4A/4B, le dispositif de support 102 comprend deux mâts 8 et quatre organes de support supportant quatre pièces de carrosserie 4, et les organes de support peuvent se déplacer en rotation, de préférence 30 selon un axe de rotation perpendiculaire aux axes principaux A et A' des mâts 8. Cette rotation peut s'effectuer entre deux positions extrêmes, par exemple une position dans laquelle les pièces de carrosserie sont en position horizontale et une autre position dans laquelle les pièces de carrosserie sont en position verticale, les organes de support pouvant occuper, c'est-à-dire être bloqués dans, au moins une 35 position intermédiaire entre ces deux positions extrêmes. Cela permet de simplifier la trajectoire d'un robot peintre 10 et aussi le temps nécessaire pour peindre les pièces de carrosserie 4 en orientant ces dernières de manière optimale pour la peinture, par 7 exemple en présentant successivement au robot peintre 10 les faces à peindre. Ceci est particulièrement intéressant pour peindre les arêtes à l'arrière des pièces (du côté du mât), zone pour laquelle le robot aurait dû plier l'axe (le poignet) qui tient l'applicateur peinture, avec un encombrement particulièrement important. Il est 5 également possible de placer les pièces de carrosserie 4 en position horizontale après l'application de chaque couche de peinture, ce qui est idéal pour obtenir un tendu idéal de la peinture sur les pièces de carrosserie. De manière optimale, il est intéressant de faire sécher les pièces de carrosserie 4 en les plaçant dans une position identique à celle qu'elles occuperont une fois montées sur le véhicule afin d'obtenir ce tendu idéal. 10 Le passage de la position horizontale à la position verticale est représenté par les flèches 14 sur les figures 3A/3B et le passage de la position verticale à la position horizontale est représenté par les flèches 16 sur les figures 4A/4B. Afin de pouvoir assurer la rotation des organes de support, ces derniers peuvent par exemple être équipés de charnières permettant la rotation. Il peut également s'agir de 15 la présence de matériaux déformables pour courber les organes de support. Il est possible de faire en sorte que la mise en mouvement des organes de support soit automatisée. Cette automatisation peut se faire de plusieurs manières, possiblement cumulables les unes avec les autres : - il est tout d'abord possible de placer un actionneur à l'intérieur des mâts 8 comme 20 cela a été décrit auparavant. - Il est également possible que les organes de support soient courbés afin de permettre le déplacement évoqué ci-dessus. Dans ce cas, ces derniers sont réalisés dans un matériau ou ont une structure permettant leur courbure qui peut être mise en oeuvre par l'intervention d'un actionneur externe dédié pouvant appuyer sur les organes 25 de support. - Il peut enfin s'agir d'un actionnement par un système avec une plaque d'appui sur la balancelle. Il s'agit d'un dispositif d'actionnement dans lequel les organes de support comprennent une surface d'appui et des charnières aptes à permettre un basculement des organes de support. Un actionneur externe dédié aux mouvements des organes de 30 support, comme par exemple un vérin, est apte à appuyer sur la surface d'appui des organes de support afin de permettre leur rotation. Le retour en position des organes de support peut être réalisé grâce à un ressort comprimé lorsque l'actionneur appuie sur la surface d'appui. Lors du procédé de peinture utilisant un dispositif de support 2, les étapes suivantes 35 sont exécutées au moins une fois, classiquement plusieurs fois (plusieurs couches de peinture, par exemple, base, peinture puis vernis, sont appliquées successivement sur les pièces de carrosserie 4) : 8 - on place le dispositif de support 2 devant un robot peintre 10. - on déplace au moins un des mâts 8 par translation d'une première position vers une seconde position en les éloignant l'un de l'autre. Cela permet de ménager un espace important autour des pièces de carrosserie 4 pour faciliter la tâche du robot 5 peintre 10. - on peint les pièces de carrosserie 4 immobiles présentes sur les organes de support. - on déplace le mât 8 par translation de la seconde position vers la première position. 10 La cinématique décrite ci-dessus, mise en oeuvre par le dispositif de support 2, peut être complétée par des mouvements décrits dans le second mode de réalisation de l'invention, à savoir un déplacement par rotation des organes de support. L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation exposés ci-dessus et d'autres modes de réalisation apparaîtront clairement à l'homme du métier. 15 Il est notamment possible de prévoir des mécanismes d'actionnement différents de ceux évoqués ci-dessus. Il est également possible de prévoir d'autres mouvements du dispositif de support comme par exemple une translation des organes de support par rapport aux mâts ou encore une rotation de mâts autour de leurs axes principaux respectifs. 20 9 Nomenclature 2: dispositif de support selon un premier mode de réalisation de l'invention 5 4 : pièces de carrosserie 6 : cadre 8 : mâts 10 : robot peintre 12 : mouvement de translation des mâts 10 14 : 1 er mouvement de rotation des organes de support 16 : 2nd mouvement de rotation des organes de support 102: dispositif de support selon un second mode de réalisation de l'invention A, A' : REVENDICATIONS1. Dispositif de support (2) de pièces de carrosserie (4) lors d'un procédé de peinture de ces pièces de carrosserie (4), caractérisé en ce qu'il comprend : - un cadre (6), - au moins deux mâts (8) fixés au cadre, - plusieurs organes de support destinés à supporter les pièces de carrosserie (4) et portés par les mâts, chaque mât (8) portant une partie des organes de support, les mâts (8) étant aptes à s'éloigner les uns des autres par translation d'au moins un 10 des deux mâts (8). 2. Dispositif de support (2) selon la revendication 1, dans lequel au moins un des deux mâts (8) est mobile en translation dans une direction perpendiculaire à son axe principal (A, A'). 15 3. Dispositif de support (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel deux organes de support situés côte à côte sont portés par des mâts (8) différents. 20 4. Dispositif de support (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les mâts (8) sont en outre montés mobiles dans une direction parallèle à leurs axes principaux (A, A') respectifs. 5. Dispositif de support (2) selon la revendication précédente, dans lequel les mâts 25 (8) sont télescopiques. 6. Dispositif de support (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la mise en mouvement des mâts (8) est automatisée. 30 7. Dispositif de support (2 ; 102) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la mise en mouvement des mâts (8) est apte à être réalisée par des actionneurs présents dans les mâts (8). 8. Dispositif de support (102) selon l'une quelconque des revendications 35 précédentes, dans lequel les organes de support sont montés mobiles en rotation par rapport aux mâts (8), de préférence selon un axe perpendiculaire aux axes principaux (A, A') des mâts (8). 11 9. Dispositif de support (102) selon la revendication précédente, dans lequel les organes de support sont aptes à occuper deux positions extrêmes et au moins une position intermédiaire entre les deux positions extrêmes. 5 10. Dispositif de support (102) selon l'une quelconque des revendications 8 et 9, dans lequel la mise en mouvement des organes de support est automatisée. 11. Dispositif de support (102) selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, 10 dans lequel les organes de support comprennent une surface d'appui et des charnières aptes à permettre un basculement des organes de support. 12. Installation de peinture comprenant au moins un dispositif de support (2 ; 102) selon l'une quelconque des revendications précédentes. 15 13. Installation de peinture selon la revendication précédente, dans laquelle la mise en mouvement des mâts (8) est apte à être assurée par un robot peintre (10) et/ou un convoyeur du dispositif de support (2 ; 102). 20 14. Procédé de peinture de pièces de carrosserie, caractérisé en ce que l'on utilise une installation de peinture selon l'une quelconque des revendications 12 et 13. 15. Procédé de peinture selon la revendication précédente, dans lequel on réalise au moins une fois les étapes suivantes : 25 - on place le dispositif de support (2) devant un robot peintre (10) ; - on déplace au moins un des mâts (8) par translation d'une première position vers une seconde position ; - on peint les pièces de carrosserie (4) immobiles présentes sur les organes de support ; et 30 - on déplace le mât (8) par translation de la seconde position vers la première position. 16. Procédé de peinture selon l'une quelconque des revendications 14 et 15, dans lequel on déplace également les organes de support par rotation, de préférence selon 35 un axe perpendiculaire aux l'axes principaux (A, A') respectifs des mâts (8).