Brevet FR3087806A1 — publié le 20200501

DESCRIPTION TITRE : PROCEDE DE DEPOSE D'UN CORDON DE MOUSSE EXPANSEE AVEC UN ROBOT ET ROBOT ASSOCIE Domaine technique La présente invention se rapporte au domaine de la dépose automatique de mousse expansée, notamment de mousse polyuréthane, à l'aide d'un robot. Art antérieur Dans le cadre de la construction d'un mûr, il est connu d'utiliser de la mousse expansée, telle que par exemple de la mousse polyuréthane, pour servir de coffrage à une couche de béton. Le coffrage, formé de deux couches distantes de mousse expansée, est obtenu par empilement de strates successives de mousse expansée à l'aide d'un robot industriel poly-articulé. La mousse est déposée sous forme non solide, après durcissement et expansion de la strate précédente (strate inférieure). Une fois le coffrage réalisé, du béton est coulé entre les deux parois du coffrage pour réaliser la paroi structurante du mûr. Ce type de procédé de construction est décrit notamment dans la demande internationale WO 2017/191404. Pour éviter l'apparition de défauts dans les parois de mousse expansée, les conditions de fabrication de la mousse expansée et les conditions de sa dépose par le robot doivent être parfaitement maitrisées et contrôlées. Dans le cas d'une mousse expansée à base de polyuréthane, la mousse résulte de la réaction de polymérisation chimique d'un isocyanate avec des groupements portant un 2 hydrogène mobile (principalement des groupements hydroxyle que l'on retrouve dans le polyol). Le moussage peut être modélisé comme l'expansion d'un fluide rhéofluidifiant compressible dans lequel une phase 5 gazeuse est mélangée. Son comportement thermomécanique dépend du taux de gaz et des propriétés rhéologiques de la matrice polymère. Au final, la qualité du cordon de mousse expansée obtenu dépend de la maitrise de l'opération de moussage et des paramètres de dépose 10 (température, pression, hygrométrie, hauteur de projection, vitesse et débit de la dépose). En fin de processus, le cordon de mousse doit présenter une composition homogène avec une section sensiblement constante pour former une paroi de section sensiblement 15 constante. Dès qu'une des paramètres de dépose varie, les autres paramètres doivent être réajustés pour maintenir une section de cordon constante. Or, il arrive que la vitesse de déplacement du 20 robot varie lors du processus de dépose de la mousse, notamment lorsque le robot doit suivre une trajectoire comportant une portion rectiligne suivie d'une portion courbe. La vitesse de déplacement du robot est réduite dans la portion courbe (par rapport à la vitesse de 25 déplacement dans la portion rectiligne) en raison de l'augmentation du nombre de points sur la trajectoire et de la limite d'accélération potentielle du robot. En effet, pour respecter la consigne de position dans les courbes, le nombre de points augmente généralement. 30 Suivant la baie de commande, l'augmentation localisée induit un écart plus faible entre points, ce qui peut se 3 traduire par une réduction de la consigne de vitesse. Par ailleurs, pour maintenir une vitesse constante en courbe, il faut générer une accélération et celle-ci peut atteindre la limite du robot. 5 La section du cordon de mousse varie donc lorsque la vitesse de déplacement du robot varie. Résumé de l'invention Un objet de l'invention est de proposer un procédé 10 de dépose de mousse expansée permettant de contrôler simplement la section du cordon de mousse déposé lorsque la vitesse de déplacement du robot varie. D'une manière plus générale, un objet de l'objection est de proposer un nouveau mécanisme pour 15 contrôler la section du cordon de mousse. Selon l'invention, il est proposé un mécanisme de hachage visant à déposer la mousse expansée de manière discontinue pour garantir une section sensiblement constante du cordon de mousse. 20 L'invention concerne un procédé de dépose d'un cordon de mousse expansée sur un support selon une trajectoire prédéfinie via un système robotisé, caractérisé en ce que la mousse est déposée de manière discontinue, en alternant des périodes de dépose et des 25 périodes d'absence de dépose de mousse expansée, les durées des périodes de dépose et des périodes d'absence de dépose étant contrôlées pour obtenir un cordon continu de section constante prédéfinie. Le support peut être une dalle de béton ou un cordon 30 de mousse précédemment déposé (ou une strate précédemment déposée). 4 Selon un mode de réalisation particulier, la durée de chaque période de dépose et/ou de chaque période d'absence de dépose est inférieure à 15 ms. Selon un mode de réalisation particulier, le cordon 5 de mousse expansée est déposé à une vitesse prédéfinie par le système robotisé et la durée des périodes de dépose et des périodes d'absence de dépose est définie en fonction de ladite vitesse prédéfinie. L'invention concerne également un système robotisé 10 de dépose d'un cordon de mousse expansée sur un support comprenant une buse de d'extrusion de ladite mousse, caractérisé en ce que ladite buse d'extrusion est contrôlée pour déposer de la mousse de manière discontinue, en alternant des périodes de dépose et des 15 périodes d'absence de dépose de mousse expansée, les durées des périodes de dépose et des périodes d'absence de dépose étant contrôlées pour obtenir un cordon continu de section constante prédéfinie. Selon un mode de réalisation particulier, la buse 20 d'extrusion est contrôlée pour que la durée de chaque période de dépose et/ou de chaque période d'absence de dépose soit inférieure à 15 ms. Selon un mode de réalisation particulier, le système robotisé dépose le cordon de mousse expansée à 25 une vitesse prédéfinie et la durée des périodes de dépose et des périodes d'absence de dépose est définie notamment en fonction de ladite vitesse prédéfinie. Brève description des figures 30 D'autres avantages pourront encore apparaître à l'homme du métier à la lecture des exemples ci-dessous, 5 illustrés par les figures annexées, donnés à titre illustratif. Brève description des figures - La figure 1 représente une courbe illustrant le 5 processus discontinu de dépose de mousse expansée selon l'invention, et - La figure 2 est une vue schématique simplifiée d'un robot apte en oeuvre le procédé de l'invention. 10 Description détaillée de l'invention Selon l'invention, il est proposé un mécanisme de hachage au niveau de la buse d'extrusion du robot polyarticulé pour obtenir une dépose discontinue de la 15 mousse sur le support. Selon l'invention, la mousse est déposée de manière discontinue, en alternant des périodes de dépose et des périodes d'absence de dépose de mousse expansée sur le support, les durées des périodes de dépose et des périodes d'absence de dépose étant 20 toutefois contrôlées pour obtenir un cordon continu de section constante prédéfinie sur le support. Ce processus de dépose discontinue de mousse est obtenu en commandant de manière appropriée la buse d'extrusion de la mousse du robot. 25 La figure 1 illustre schématiquement la loi de commande de la buse d'extrusion du robot. La buse d'extrusion alterne des périodes d'ouverture P1 de durée Tl, pendant lesquelles la buse d'extrusion est ouverte et délivre de la matière, et des périodes de fermeture 30 P2 de durée T2, pendant lesquelles la buse d'extrusion est fermée et ne délivre pas de matière. 6 Selon l'invention, les périodes d'ouverture et de fermeture de la buse d'extrusion, qui correspondent respectivement aux périodes de dépose et d'absence de dépose de mousse expansée, sont de durées très courtes, 5 inférieures à 15 millisecondes (T1 T.1 et T2>Tmini- 20 Il existe également une durée, notée T,nn2, en dessous de laquelle la commande d'ouverture de la buse d'extrusion ne permet pas à la coulée de mousse de s'établir. Cette durée Tm,-,2 est supérieure à la durée Train'. Aussi avantageusement, la durée T1 est supérieure 25 a Tmin2 - Selon un mode de réalisation particulier, les durées T, T1 et T2 sont déterminées en fonction de la vitesse de dépose du cordon (= vitesse de déplacement du bras articulé du robot = vitesse de déplacement de la 30 buse d'extrusion) et/ou de la section (ou du volume) de mousse expansée à déposer. 7 Selon un mode de réalisation de l'invention, ce processus discontinu de dépose de mousse expansée est mis en oeuvre lorsque la vitesse de déplacement du robot est réduite, notamment lorsque le robot suit une 5 trajectoire courbe. Dans le cas où le robot passe d'une vitesse V à une vitesse réduite V,d, avec V>V,d, la durée T1 (ouverture de la buse) est déterminée pour que T1/T soit sensiblement égal à Vred/V, c'est-à-dire Tl -=CVred 10 Dans le cas d'une trajectoire courbe (par exemple, un virage), pour une même section de mousse à obtenir en fin de processus de dépôt, le volume de mousse à déposer est généralement plus faible qu'en ligne droite. Cette réduction de la quantité de mousse à 15 déposer est alors prise en compte en ajoutant un coefficient correcteur C dans la formule précédente. On Tl a alors -=CV,d T V Par ailleurs, selon un mode de réalisation particulier, le système robotisé passe d'un mode continu 20 de dépose de cordon à un mode discontinu lorsque la vitesse de dépose du cordon baisse significativement, par exemple lorsqu'elle baisse d'au moins 10 . La figure 2 est un schéma simplifié d'un robot 25 polyarticulé apte à mettre oeuvre l'invention. Le robot comprend essentiellement un bras articulé 10, une buse d'extrusion 11 montée sur une extrémité du bras et une pompe de dosage (non représentée) pour alimenter en matière (par exemple, un mélange de polyol et d'un 30 isocyanate) la buse d'extrusion. 8 La buse d'extrusion 11 se déplace, au moyen du bras articulé, le long d'une trajectoire prédéfinie comportant des portions rectilignes et des portions courbes. La buse d'extrusion 11 est commandée pour 5 fonctionner en mode continu ou discontinu. En mode continu, la buse d'extrusion reste en position ouverte et dépose la matière (mélange) sur le support. C'est par exemple le cas sur les portions rectilignes de la trajectoire. En mode discontinu, la buse d'extrusion 10 alterne entre position ouverte et position fermée. Ce mode discontinu est plus particulièrement adapté aux portions courbes de la trajectoire où la vitesse de déplacement du robot est réduite. Ce nouveau mode de dépose (mode discontinu) permet 15 d'obtenir un cordon de matière de section sensiblement constante pour des faibles vitesses de déplacement du bras articulé sans avoir à modifier d'autres paramètres de contrôle du robot. Le mode de réalisation décrit ci-dessus est fourni 20 a titre d'exemple. Il est entendu que la personne de l'art est à même de réaliser différentes variantes de réalisation de l'invention, en associant par exemple les différentes caractéristiques ci-dessus prises seules ou en 25 combinaison, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS1) Procédé de dépose d'un cordon de mousse expansée sur un support via un système robotisé, caractérisé en ce que la mousse est déposée de manière discontinue, en alternant des périodes de dépose (Pl) et des périodes d'absence de dépose (P2) de mousse expansée, les durées (T1,T2) des périodes de dépose et des périodes d'absence de dépose étant contrôlées pour obtenir un cordon continu de section constante prédéfinie. 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la durée de chaque période de dépose (T1) et/ou de chaque période d'absence de dépose (T2) est inférieure à 15 ms. 3) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le cordon de mousse expansée est déposé à une vitesse prédéfinie par le système robotisé et en ce que la durée (Tl) des périodes de dépose et la durée (T2) des périodes d'absence de dépose sont définies en fonction de ladite vitesse prédéfinie. 4) Système robotisé (1) de dépose d'un cordon de mousse expansée sur un support comprenant une buse de d'extrusion (11) de ladite mousse, caractérisé en ce que ladite buse d'extrusion est contrôlée pour déposer de la mousse de manière discontinue, en alternant des périodes de dépose et des périodes d'absence de dépose de mousse expansée, les durées des périodes de dépose et des périodes d'absence de dépose étant contrôlées pour 10 obtenir un cordon continu de section constante prédéfinie. 5) Système selon la revendication 4, caractérisé 5 en ce que ladite buse d'extrusion (11) est contrôlée pour que la durée de chaque période de dépose et/ou de chaque période d'absence de dépose soit inférieure à 15 ms. 6) Système selon la revendication 4 ou 5, 10 caractérisé en ce qu'il dépose le cordon de mousse expansée est déposé à une vitesse prédéfinie et en ce que la durée (Tl) des périodes de dépose et la durée (T2) des périodes d'absence de dépose sont définies en fonction de ladite vitesse prédéfinie. 15