Brevet FR3076239A1 — publié le 20190705

DISPOSITIF POUR LA DEPOSE D'UN CORDON D'UNE SUBSTANCE PLASTIQUE ET SON PROCEDE DE MISE EN CEUVRE L'invention concerne le domaine de la depose d'un cordon d'une 5 substance plastique sur un profil. II est connu de deposer un cordon d'une substance plastique, par exemple du mastic, sur un profil, par exemple en vue de realiser un joint d'etancheite. Le profil est typiquement delimito par deux faces qui appartiennent 10 a deux pieces distinctes, le cordon permettant d'assurer l'etancheito entre les deux faces. Dans le domaine de l'aeronautique, un cordon de substance plastique doit respecter des criteres de qualite. Ces critere de qualito concernent notamment Ia forme du cordon, le 15 lissage du cordon, ('absence de bavure au-dela du cordon, Ia regularito du cordon et le suivi du profil par le cordon. Une depose manuelle du cordon consiste successivement a deposer le cordon sur le profil, a lisser le cordon puis a controler le cordon visuellement. 20 Un inconvenient de Ia depose manuelle du cordon reside dans Ia difficulto a respecter les criteres de qualitos definis ci-dessus. De plus, Ia depose manuelle du cordon prosente une difficulto a etre reproduite de fawn constante, des differences de qualito peuvent apparaltre d'un cordon a l'autre, en particulier si plusieurs operateurs realisent 25 les cordons. La prosente invention vise notamment a resoudre ces inconvonients et se rapporte pour ce faire a un dispositif pour Ia depose d'un cordon d'une substance plastique sur un profil delimito par au moins une face de depose du cordon, le dispositif comportant : 30 - un bras robotise, - un effecteur de depose comprenant une buse d'extrusion qui est reliee sur une reserve de substance plastique et qui s'etend axialement suivant un axe d'extrusion, et - un capteur de retour de force qui permet de mesurer ('effort 35 appliqué par Ia buse sur le profil au cours de Ia depose du cordon, 2 caracterise en ce qu'il comporte un calculateur electronique mettant en oeuvre un programme informatique qui est concu pour : - piloter le bras robotise dans l'espace suivant une trajectoire thoorique qui est prodeterminee, - corriger ladite trajectoire thoorique suivant les mesures relevoes par le capteur de retour de force, de sorte que ('effort d'appui de la buse sur le profil, mesure par le capteur de retour de force, tende vers une valeur prodefinie, pour permettre a la buse de rester en contact sur le profil. Le dispositif selon ('invention permet d'obtenir un cordon qui 10 respecte les criteres de qualito et qui est capable de s'adapter a tout type de profit. De plus, le dispositif permet de suivre le profil de la piece meme si le profil prosente une dispersion ou un defaut non ropertorie par la trajectoire thoorique du bras robotise. 15 Selon une autre caracteristique, ladite valeur prodefinie est ogale a environ dix newtons. Cette valeur permet de ne pas blesser le profil. Selon une autre caracteristique, le dispositif comporte un capteur de depose qui est adapte pour mesurer la quantito de substance plastique 20 deposee sur le profil, la vitesse de deplacement du bras robotise otant asservie a la quantito de substance plastique reellement deposee. Cette caracteristique permet de corriger une oventuelle divergence entre le debit de substance plastique et la vitesse de deplacement de la buse. Selon une autre caracteristique, le capteur de depose est un 25 capteur laser qui est oriento vers le cordon de substance plastique depose. Selon une autre caracteristique, la vitesse de deplacement du bras robotise est asservie a la vitesse d'extrusion de la substance plastique. Cette caracteristique permet d'obtenir un cordon de goomotrie constante. 30 Selon une autre caracteristique, le dispositif comporte un organe de controle qui est adapte pour relever des donnees de controles sur ('aspect physique du cordon de substance plastique, et ledit programme informatique est concu pour traiter les donnees de controle et valider ou invalider la qualito du cordon de substance plastique depose. 35 Cette caracteristique permet de faire l'oconomie d'un controle visuel du cordon par un operateur. 3 Selon une autre caracteristique, les donnees de controle sont relevoes par I'organe de controle au cours de la depose du cordon. Selon une autre caracteristique, un lissage du cordon est realise par Ia buse d'extrusion, simultanoment a Ia depose du cordon. 5 Selon une autre caracteristique, Ia reserve de substance plastique est une cartouche munie d'un piston, et le dispositif comportant un actionneur qui est adapte pour pousser le piston afin d'extruder ladite substance plastique a travers Ia buse d'extrusion. L'invention concerne ogalement un procede pour Ia mise en oeuvre 10 d'un dispositif du type docrit procedemment, caracterise en ce qu'il comprend au moins : - une otape de pilotage du bras robotise dans l'espace suivant une trajectoire thoorique qui est prodeterminee, - une otape de correction de ladite trajectoire thoorique suivant les 15 mesures relevoes par le capteur de retour de force, de sorte que ('effort d'appui de la buse sur le profil, mesure par le capteur de retour de force, tende vers une valeur prodefinie, pour permettre a la buse de rester en contact sur le profil. Selon une autre caracteristique du procede, la vitesse de 20 deplacement du bras robotise est asservie a la quantito de substance plastique reellement deposee. Selon une autre caracteristique, le procede comporte une otape de controle du cordon de substance plastique, qui consisite a traiter les donnees de controle et valider ou invalider la qualito du cordon depose. 25 D'autres caracteristiques et avantages de ('invention apparaltront a la lecture de la description detainee qui suit pour la comprehension de laquelle on se reportera aux dessins annexes dans lesquels : - la figure 1 est une vue d'ensemble en perspective qui illustre le dispositif pour la depose d'un cordon d'une substance plastique sur un profil 30 comportant un bras robotise, selon ('invention ; - la figure 2 est une vue de detail en perspective qui illustre I'effecteur de depose de substance plastique et ('actionneur associo ; - la figure 3 est une vue de detail en perspective qui illustre un cordon de substance plastique depose sur le profil ; 35 - la figure 4 est une vue de cote qui illustre I'inclinaison a 45 degros de la buse d'ojection ; 4 - la figure 5 est une vue de face qui illustre l'inclinaison a 10 degros de la buse d'ojection. Dans la description et les revendications, on utilisera a titre non limitatif la terminologie longitudinal, vertical et transversal en reference au 5 triedre L, V, T indique aux figures. On a represents a la figure 1 un dispositif 10 pour la depose d'un cordon 12 d'une substance plastique. On entend par « substance plastique » toute matiere qui, a un certain stade de son elaboration, peut subir une deformation permanente et prendre la forme qu'on desire lui donner. Selon l'exemple de realisation docrit ici, la substance plastique est un mastic qui est adapts pour realiser un joint d'etancheite. Le cordon 12 est depose sur un profil 14 qui prosente la forme d'une bordure festonnoe. Comme on peut le voir aux figures 3 et 4, le profil 14 est delimits par une premiere face de depose 16 et une seconde face de depose 18 qui sont agencees a angle droit pour former le profil 14. La premiere face de depose 16 et la seconde face de depose 18 appartiennent a une premiere piece de support 20 et a une seconde piece de 20 recouvrement 22 respectivement. Le dispositif 10 comporte un bras robotise 26. Le bras robotise 26 porte un effecteur 28 de depose qui comprend une cartouche 30 de substance plastique, la cartouche 30 otant munie d'un piston 32 et d'une buse 34 d'extrusion de la substance plastique. 25 La cartouche 30, le piston 32 et la buse 34 s'etendent axialement suivant un axe A d'extrusion. De plus, le dispositif 10 comporte un actionneur 36 comprenant un verin electrique 38 qui est associo a un moteur 40. Le verin electrique 38 comporte une extromito libre qui est 30 coulissante axialement suivant l'axe A d'extrusion et qui est fixoe sur le piston 32 de la cartouche 30 pour pousser la substance plastique a travers la buse 34 d'extrusion. Le moteur 40 est un moteur a courant continu qui est associo a un codeur rotatif (non reprosent6), pour permettre de determiner la vitesse de 35 rotation de l'arbre moteur et donc le debit de substance plastique a travers la buse 34 d'extrusion. 5 Aussi, le dispositif 10 selon ('invention comporte un capteur de retour de force (non visible) qui est loge dans le bras robotise, et qui permet de mesurer l'effort F (illustre a la figure 4) appliqué par la buse 34 d'extrusion sur les faces de depose 16, 18, suivant l'axe A d'extrusion. 5 Le capteur de retour de force peut comporter plusieurs elements adaptos pour mesurer un effort, comme des jauges de contraintes par exemple. Selon un autre aspect, le dispositif 10 comporte un calculateur electronique 42, du type ordinateur, qui met en oeuvre un programme 10 informatique. Le programme informatique est concu pour piloter le bras robotise 26 dans l'espace suivant une trajectoire thoorique qui est prodeterminee. La trajectoire thoorique est une representation numerique en trois dimensions de la goomotrie du profil 14 sur lequel le cordon 12 doit etre 15 depose. Toutefois, it est possible que le profil 14 prosente une goomotrie qui differe sensiblement de la trajectoire thoorique, par exemple si le profil 14 prosente un defaut de fabrication. Ainsi, le programme informatique est concu pour corriger la trajectoire thoorique suivant les mesures relevoes par le capteur de retour de force, de sorte que l'effort F d'appui de la buse 34 sur les faces de depose 16, 18 mesure par le capteur de retour de force, tende vers une valeur prodefinie, pour permettre a la buse 34 de rester en contact sur les faces de depose 16, 18. Typiquement, si le profil 14 prosente un creux qui n'est pas reference par la trajectoire thoorique, le capteur de retour de force va mesurer une baisse de l'effort F d'appui de la buse 34 sur le profil 14 lorsque la buse va atteindre le creux, cette baisse mesuree entrainant immediatement une correction qui consiste a deplacer la buse 34 vers le profil 14 pour que l'effort F d'appui tende vers la valeur prodeterminee. Selon un exemple de realisation prefore, la valeur prodefinie de l'effort F a atteindre ne doit pas etre trop elevee afin de ne pas marquer le profil. Selon un exemple de realisation prefore, la valeur prodefinie de l'effort F est ogale a environ dix newtons. Le programme informatique mis en oeuvre par le calculateur electronique 42 est concu pour permettre a la buse 34 de devier de la 6 trajectoire thoorique de fawn plus marquee dans un plan perpendiculaire a la direction d'avancement de la buse 34, c'est-a-dire dans un plan vertical transversal selon la figure 4, pour favoriser la qualito du cordon 12. Autrement dit, le deplacement de la buse 34 est « souple » dans un 5 plan perpendiculaire a la direction d'avancement de la buse 34 et « rigide » dans la plan de deplacement de la buse 34. De plus, le dispositif 10 comporte un capteur de depose 43 qui est monte sur le bati de l'effecteur 28, en regard de la bouche de sortie de la buse 34 d'extrusion. 10 Le capteur de depose 43 est adapte pour mesurer la quantito de substance plastique deposee sur la face de depose, la vitesse de deplacement du bras robotise 26 otant asservie a la quantito de substance plastique reellement deposee, par le programme informatique. Selon un exemple de realisation, le capteur de depose 43 est un 15 capteur laser. Le capteur de depose 43 laser permet de relever la goomotrie du cordon 12, et en particulier la hauteur du cordon 12. Ainsi, si la hauteur du cordon 12 relevoe par le capteur de depose 43 depasse une valeur prodeterminee, la vitesse de deplacement de l'effecteur 28 est augmentoe de sorte que la quantito de substance plastique deposee 20 formant le cordon 12 diminue. A titre non limitatif, le capteur de depose 43 peut ogalement etre une camera numerique ou tout autre type de capteur adapte pour determiner la goomotrie du cordon 12. De fawn complementaire, la vitesse de deplacement de l'effecteur 25 28 est ogalement asservie au debit d'extrusion de la substance plastique, qui est determinee par le codeur rotatif associo au moteur 40. Comme on peut le voir a la figure 5, la buse 34 d'extrusion s'etend axialement perpendiculairement a sa direction D d'avancement, avec une inclinaison d'un angle al de dix degros, de fawn a lisser le cordon 12 30 simultanoment a la depose du cordon 12, dans un plan longitudinal et vertical selon la figure 5. Suivant ('exemple docrit a la figure 5, l'inclinaison de la buse 34 suivant l'angle al est orientoe vers l'arriere. Toutefois, l'inclinaison de la buse 34 suivant l'angle al peut etre orientoe vers ('avant. 35 De meme, en reference a la figure 4, la buse 34 d'extrusion s'etend axialement suivant la bissectrice de l'angle delimito par la premiere face de 7 depose 16 et la seconde face de depose 18, dans un plan vertical et transversal selon la figure 4. Autrement dit, la buse 34 d'extrusion est inclinoe d'environ 45 degros par rapport a la premiere face de depose 16 et a la seconde face de 5 depose 18. SeIon un autre aspect de l'invention, le dispositif 10 comporte un organe de controle 44 qui est adapte pour relever des donnees de controle sur ('aspect physique du cordon 12 de substance plastique. Les donnees de controle sont relevoes par l'organe de controle 44 10 au cours de la depose du cordon 12. Toutefois, a titre non limitatif, les donnees de controle peuvent etre relevoes par l'organe de controle 44 au cours d'un second mouvement du bras robotise 26 qui est effectue apres un premier mouvement de depose du cordon 12. 15 L'organe de controle 44 est par exemple une camera numerique. Le programme informatique mis en oeuvre par le calculateur electronique 42 est concu pour traiter les donnees de controle delivrees par l'organe de controle 44, et pour valider ou invalider la qualito du cordon 12 de substance plastique depose, en comparaison a un reforentiel predetermine. 20 L'invention concerne ogalement un procede pour la mise en oeuvre du dispositif 10 docrit procedemment. Le procede comprend une otape de pilotage du bras robotise 26 dans l'espace suivant la trajectoire thoorique prodeterminee du bras robotise 26. 25 Simultanoment a l'etape de pilotage, le procede execute une otape de correction de la trajectoire thoorique suivant les mesures relevoes par le capteur de retour de force, de sorte que ('effort F d'appui de la buse 34 sur le profil 14, mesure par le capteur de retour de force, tende vers une valeur prodefinie d'environ dix newtons, pour permettre a la buse 34 de rester en 30 contact sur les faces de depose 16, 18. De plus, le procede selon l'invention asservit la vitesse de deplacement du bras robotise 26 a la quantito de substance plastique reellement deposee qui est mesuree par le capteur de depose 43, de maniere a obtenir un cordon 12 de goomotrie constante. 35 Le procede comporte ogalement une otape de controle du cordon 12 de substance plastique, qui consisite a traiter les donnees de controle 8 fournies par I'organe de controle 44 et valider ou invalider la qualito du cordon 12 depose. La prosente description de ('invention est donnoe a titre d'exemple REVENDICATIONS1. Dispositif (10) pour la depose d'un cordon (12) d'une substance plastique sur un profil (14) delimito par au moins une face de depose (16) du 5 cordon (12), le dispositif (10) comportant : - un bras robotise (26), - un effecteur (28) de depose comprenant une buse (34) d'extrusion qui est reliee sur une reserve (30) de substance plastique et qui s'etend axialement suivant un axe (A) d'extrusion, et 10 - un capteur de retour de force qui permet de mesurer ('effort appliqué par la buse (34) sur le profil (14) au cours de la depose du cordon (12), caracterise en ce qu'il comporte un calculateur electronique (42) mettant en oeuvre un programme informatique qui est concu pour : 15 - piloter le bras robotise (26) dans I'espace suivant une trajectoire thoorique qui est prodeterminee, et - corriger ladite trajectoire thoorique suivant les mesures relevoes par le capteur de retour de force, de sorte que ('effort (F) d'appui de Ia buse (34) sur le profil (14), mesure par le capteur de retour de force, tende vers une 20 valeur prodefinie, pour permettre a Ia buse (34) de rester en contact sur le profil (14). 2. Dispositif (10) pour la depose d'un cordon (12) selon la revendication 1, caracterise en ce que ladite valeur prodefinie est ogale a environ dix newtons. 25 3. Dispositif (10) pour la depose d'un cordon (12) selon ('une quelconque des revendications procedentes, caracterise en ce qu'il comporte un capteur de depose (43) qui est adapte pour mesurer la quantito de substance plastique deposee sur le profil (14), la vitesse de deplacement du bras robotise (26) otant asservie a la quantito de substance plastique 30 reel lem ent deposee. 4. Dispositif (10) pour la depose d'un cordon (12) selon la revendication 3, caracterise en ce que le capteur de depose (43) est un capteur laser qui est oriento vers le cordon (12) de substance plastique depose. 5. Dispositif (10) pour la depose d'un cordon (12) selon ('une 35 quelconque des revendications procedentes, caracterise en ce que la vitesse 10 de deplacement du bras robotise (26) est asservie a la vitesse d'extrusion de la substance plastique. 6. Dispositif (10) pour la depose d'un cordon (12) selon l'une quelconque des revendications procedentes, caracterise en ce qu'il comporte un organe de controle (44) qui est adapte pour relever des donnees de controles sur ('aspect physique du cordon (12) de substance plastique, et ledit programme informatique est concu pour traiter les donnees de controle et valider ou invalider la qualito du cordon (12) de substance plastique depose. 7. Dispositif (10) pour la depose d'un cordon (12) selon la 10 revendication 6, caracterise en ce que les donnees de controle sont relevoes par ('organe de controle (44) au cours de la depose du cordon (12). 8. Dispositif (10) pour la depose d'un cordon (12) selon l'une quelconque des revendications procedentes, caracterise en ce qu'un lissage du cordon (12) est realise par la buse (34) d'extrusion, simultanoment a la 15 depose du cordon (12). 9. Dispositif (10) pour la depose d'un cordon (12) selon l'une quelconque des revendications procedentes, caracterise en ce que la reserve (30) de substance plastique est une cartouche (30) munie d'un piston (32), et le dispositif (10) comportant un actionneur (36) qui est adapte pour pousser le 20 piston (32) afin d'extruder ladite substance plastique a travers la buse (34) d'extrusion. 10. Procede pour la mise en oeuvre d'un dispositif (10) pour la depose d'un cordon d'une substance plastique selon l'une quelconque des revendications procedentes, caracterise en ce qu'il comprend au moins : 25 - une otape de pilotage du bras robotise (26) dans l'espace suivant une trajectoire thoorique qui est prodeterminee, et - une otape de correction de ladite trajectoire thoorique suivant les mesures relevoes par le capteur de retour de force, de sorte que ('effort (F) d'appui de la buse (34) sur le profil (14), mesure par le capteur de retour de 30 force, tende vers une valeur prodefinie, pour permettre a la buse (34) de rester en contact sur le profil (14). 11. Procede selon la revendication 10, caracterise en ce que la vitesse de deplacement du bras robotise (26) est asservie a la quantito de substance plastique reellement deposee. 35 12. Procede selon l'une quelconque des revendications 10 et 11, caracterise en ce qu'il comporte une otape de controle du cordon (12) de 11 substance plastique, qui consisite a traiter les donnees de controle et valider ou invalider la qualito du cordon (12) depose.