INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
L’avion 102 comprend, essentiellement, un fuselage 104, une voilure principale 106 formée par deux ailes s’étendant de part et d’autre du fuselage 104, et une voilure secondaire 108 formée par deux ailes secondaires s’étendant de part et d’autre du fuselage 104, en aval de la voilure principale.
La voilure principale 106 présente une envergure b1 et la voilure secondaire 108 présente une envergure b2 inférieure à l’envergure b1.
En référence au phénomène d’interaction tourbillonnaire détaillé ci-avant en relation avec la , la vitesse vers le bas induite par le système tourbillonnaire de la voilure principale 106, va générer, au niveau de l’écoulement rotationnel autour de la voilure secondaire 108, une trainée. Similairement, la vitesse vers le haut induite par le système tourbillonnaire de la voilure secondaire 108, va générer, au niveau de l’écoulement rotationnel autour de la voilure principale 106, une poussée. La différence d’envergure entre les voilures principale et secondaire 106 et 108 fait que la poussée compense la trainée, produisant ainsi une poussée résultante.
Les voilures principale 106 et secondaire 108 sont rapprochées l’un de l’autre suivant l’axe longitudinal du fuselage 104 de manière à optimiser les phénomènes d’interaction tourbillonnaire détaillés ci-avant en relation avec la . A cet effet, la distance D1 entre le bord d’attaque 106.1 de la voilure principale 106 et le bord d’attaque 108.1 de la voilure secondaire 108 est limitée, essentiellement car les forces d’interactions tourbillonnaires décroissent avec le carré de la distance entre les voilures. La distance D1 est supérieure à la corde C1 de la voilure principale car sinon il y aurait un recouvrement entre les voilures. Des études, notamment expérimentales, ont montré que les phénomènes d’interactions tourbillonnaires sont optimaux lorsque la distance D1 est comprise entre 1.2 et 2 fois la corde C1.
En plus de dégrader la qualité perçue du motif imprimé, ces écarts peuvent entrainer un mauvais positionnement des motifs par rapport aux références définies sur la pièce pour positionner le motif, par exemple des lignes de style qui doivent coïncider avec un bord de la surface à peindre. Cela peut également générer des risques de collision entre le bras robotisé et la pièce à peindre, pouvant entraîner une destruction de la pièce et endommager le robot. En effet, les têtes d’impression, pour permettre d’éviter l’overspray, sont conçues pour être déplacées à très courte distance des pièces à peindre. Si la pièce arrive en cellule de peinture mal positionnée à cause d’un dysfonctionnement de la ligne de production, il y a donc un risque de collision entre la pièce et le robot. Il faut donc pouvoir s'adapter à la géométrie de la pièce 2 et son positionnement dans l'espace.
Un document WO2020/225350 propose une solution consistant à enregistrer localement tous les écarts par mesure directe sur le composant à peindre en effectuant une étape de mesure avec le robot de peinture. Lors de l’étape de mesure, le même mouvement du robot doit nominalement être effectué que pour l'application de peinture. Cela implique que le comportement du robot et l'influence de toutes les erreurs lors de la mesure et de l'application sont identiques. La cause exacte d'une erreur de positionnement, par exemple les écarts dans la position du composant, la forme du composant ou les erreurs de positionnement liées à la température du robot ou du composant, ne sont pas pertinents, car la valeur mesurée pour chaque point de mesure reflète la somme de toutes les erreurs au point respectif. Un tel procédé implique cependant de devoir calculer une nouvelle trajectoire de peinture pour chaque pièce mesurée. En outre, le procédé de mesure consomme du temps et de l’énergie. De plus, les résultats de chaque opération de mesure ne sont pas réutilisables car uniquement associés à la pièce concernée. Un tel procédé ne protège pas non plus d’un risque de collision entre la pièce et le robot. En effet, la trajectoire de l’étape de mesure étant identique à la trajectoire de l’étape de peinture, le robot peut entrer en collision avec la pièce si celle-ci est mal positionnée.
Il existe donc un besoin pour proposer une adaptation de trajectoires de traitement adaptées à des pièces réelles, qui permette d’éviter tout risque de collision entre la pièce et le robot et qui soit économe en énergie.
On constate qu’il existe un besoin pour une adaptation de trajectoires de traitement adaptées à des pièces réelles, qui permette d’éviter tout risque de collision entre la pièce et le robot et qui soit économe en énergie.
Selon un premier aspect de l’invention, on tend à satisfaire ce besoin en proposant un procédé de peinture d’une pièce au moyen d’un robot de peinture comprenant un bras robotisé équipé d’un dispositif de projection de peinture, le procédé comprenant, une étape S1 de modélisation d’un modèle 3D réaliste comprenant des informations de trajectoire de peinture, et une étape de projection de peinture S2 pendant laquelle le dispositif de projection de peinture est déplacé le long de la trajectoire de peinture en regard de la pièce, l’étape S1 comprenant les étapes de : S10 : Détermination des coordonnées de référence d’au moins trois points caractéristiques modèle sur un modèle 3D nominal de la pièce à peindre, les coordonnées des points caractéristiques modèle étant exprimées dans un repère de référence ; S20 : Détection d’au moins trois points caractéristiques réels sur la pièce, les points caractéristiques réels correspondant respectivement sur la pièce à un des points caractéristiques modèle déterminés sur le modèle 3D nominal au cours de l’étape S10 ; S30 : Transposition des coordonnées des points caractéristiques réels et des coordonnées des points caractéristiques modèle dans un repère commun, par exemple le repère de référence ; S40 : Génération d’un modèle 3D réaliste correspondant à la pièce telle que déformée et positionnée dans une cellule de peinture, en appliquant au modèle 3D nominal des simulations de contraintes entraînant des déformations de manière à déplacer les points caractéristiques modèle vers les coordonnées respectives de leur point caractéristique réel correspondant, de sorte à faire correspondre la position des points caractéristiques modèle par rapport au modèle 3D nominal avec la position des points caractéristiques réels par rapport au modèle 3D réaliste.
Optionnellement mais avantageusement, le procédé comprend les caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison :
l’étape S20 de détection de points caractéristiques réels sur la pièce comprend : une sous étape S21 d’acquisition d’une image de la pièce, et une sous étape S22 d’analyse d’image pour détecter les points caractéristiques réels de la pièce, les points caractéristiques réels (Pr) relevés étant les mêmes éléments visuels distinctifs de la pièce que les éléments visuels distinctifs du modèle 3D nominal qui sont considérés comme les points caractéristiques modèle, et une sous étape S23 de mesure des coordonnées des points caractéristiques réels ;
la sous-étape S22 d’analyse d’image est avantageusement mise en œuvre au moyen d’un algorithme entraîné par procédé d’intelligence artificielle ;
au cours de la sous-étape S23 les points caractéristiques réels sont associés à des coordonnées dans repère de système de mesure, et dans lequel l’étape d’identification S30 comprend : une sous-étape de transposition S31 au cours de laquelle les coordonnées des points caractéristiques réels exprimées dans le repère de système de mesure et les coordonnées des points caractéristiques modèle du modèle 3D nominal exprimées dans le repère de référence vont être exprimées dans un même repère commun, et une sous-étape S32 de calcul d’un repère pièce configuré pour assigner à un point caractéristique réel des coordonnées dans le repère pièce sensiblement équivalentes aux coordonnées dans le repère de référence du point caractéristique modèle associé, cette sous-étape permettant d’identifier la matrice de transformation du repère de référence vers le repère pièce ;
l’étape S40 de génération d’un modèle 3D réaliste comprend : une sous-étape d’estimation d’écarts S41 est réalisée, au cours de laquelle sont comparés : les coordonnées des points caractéristiques réels exprimées dans le repère pièce et les coordonnées des points caractéristiques modèle exprimées dans le repère de référence, de manière à associer une pluralité de vecteurs de déplacement (Vd) entre chaque point caractéristique modèle et le point caractéristique réel correspondant, ce qui permet d’obtenir un champ de déplacement, et une sous-étape de simulation de contraintes S42 est ensuite réalisée en appliquant des déformations au modèle 3D de la pièce de manière à réduire au maximum les écarts de position entre les points caractéristiques du modèle 3D et ceux de la pièce, de manière à générer le modèle 3D réaliste correspondant à la pièce telle que déformée ;
le procédé comprend en outre étape S50 d’assignation d’une trajectoire assignée pour la tête d’impression, la trajectoire assignée étant sélectionnée pour correspondre au modèle 3D réaliste afin d’adapter les trajectoires de la tête d’impression aux déformations de la pièce ;
l’étape S50 comprend une sous-étape de génération S51 de trajectoire configurée pour générer une trajectoire générée adaptée au modèle 3D réaliste ;
le procédé comprend en outre une sous-étape d’enregistrement S52 au cours de laquelle chaque trajectoire générée au cours de la sous-étape S51 de génération de trajectoire est ensuite enregistrée dans une base de données, associée avec le modèle 3D réaliste, et une sous-étape S53 de comparaison réalisée après l’étape de génération de modèle S40, configurée pour comparer le modèle 3D réaliste obtenu par l’exécution de l’étape S40 de génération de modèle avec les modèles 3D réalistes enregistrés dans la base de données, de sorte que si le modèle 3D réaliste obtenu suite à l’exécution de l’étape S40 de génération de modèle correspond sensiblement à une entrée dans la base de données, les trajectoires générées associées à cette entrée sont appliquées au modèle 3D réaliste lors de l’exécution de l’étape de peinture S2 de la pièce ;
la sous-étape S53 de comparaison est réalisée avant la sous-étape S51 de génération de trajectoire ;
le procédé comprend en outre une sous-étape S54 de certification est réalisée avant l’exécution de la sous-étape S52 d’enregistrement, au cours de laquelle la trajectoire générée calculée au cours de la sous-étape S51 de génération de trajectoire est contrôlée afin de vérifier que cette trajectoire générée ne comporte pas de collision entre le robot de peinture et la pièce ;
le procédé comprend en outre une étape de contrôle qualité S60 configurée pour détecter un défaut sur une pièce ou une ligne de production, au cours de laquelle le champ de déplacement mesuré au cours de la sous-étape S41, est comparé avec des seuils de détection d’erreur, de manière à détecter un défaut sur la pièce, et/ou les composantes de la matrice de transformation obtenue grâce à la sous-étape S32 sont comparées à des seuils de détection d’erreur, de manière à détecter un défaut de positionnement de la pièce et donc un défaut sur la ligne de production.
Avantageusement, les variables numériques primaires comportent une valeur maximale de perte de couple entre deux points successifs de la courbe, lesdits deux points successifs étant situés entre la position d’épaulement et la position finale. De préférence, le premier modèle peut évaluer la qualité de raccordement des premier et deuxième composants tubulaires en fonction d’une valeur maximale de perte de couple entre deux points successifs de la courbe de vissage obtenue, lesdits deux points successifs étant situé entre la position d’épaulement et la position finale.
Avantageusement, les variables numériques primaires comportent une quantité de rotation relative entre les premier et deuxième composants tubulaires, par exemple en nombre de tours, au cours d’une perte de couple surgissant entre la position d’épaulement et la position finale. De préférence, le premier modèle peut évaluer la qualité de raccordement des premier et deuxième composants tubulaires en fonction de la quantité de rotation relative entre le premier composant tubulaire et le deuxième composant tubulaire au cours d’une perte de couple surgissant entre la position d’épaulement et la position finale.
Avantageusement, les variables numériques primaires comportent une quantité de rotation relative, par exemple en nombre de tours, entre les premier et deuxième composants tubulaires entre une position d’engagement et la position finale, ladite position d’engagement étant préalable à la rotation relative entre le premier composant tubulaire et le deuxième composant tubulaire. De préférence, le premier modèle évalue la qualité de raccordement des premier et deuxième composants tubulaires en fonction de la quantité de rotation relative entre le premier composant tubulaire et le deuxième composant tubulaire entre la position d’engagement et la position finale.
De manière avantageuse, les variables numériques primaires comportent un couple maximal avant la position d’étanchéité. De préférence, le premier modèle peut évaluer la qualité de raccordement des premier et deuxième composants tubulaires en fonction de la valeur d’un couple maximal de la courbe de vissage obtenue avant la position d’étanchéité, la courbe de vissage obtenue étant rejetée par le premier modèle lorsque ladite valeur du couple maximal est supérieure à 10% du couple optimal.
De préférence, le deuxième modèle inclut un ou plusieurs des critères de rejet du premier modèle. Autrement dit, les variables élémentaires comportent une ou plusieurs des variables numériques primaires.
D’autres buts, avantages et caractéristiques ressortiront de la description qui va suivre, donnée à titre d’exemple purement illustratif et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels :
sont des vues en coupe d’un premier et d’un deuxième composants tubulaires à raccorder, respectivement, dans une position de vissage, dans une position d’étanchéité et dans une position d’épaulement ; et
illustre une courbe de vissage traduisant le couple appliqué lors du raccordement d’un premier et d’un deuxième composants tubulaires en fonction du nombre de tours effectués par le premier composant tubulaire relativement au second composant tubulaire.
Les figures 1A, 1B et 1C illustrent différentes étapes du raccordement d’un premier composant tubulaire 1 avec un deuxième composant tubulaire 2.
Dans l’exemple illustré, le composant tubulaire 1 est un raccord de type manchon, configuré pour permettre le raccordement du deuxième composant tubulaire 2 avec un troisième composant tubulaire non représenté.
Les premier et deuxième composants tubulaires 1 et 2 comprennent une portion filetée, respectivement 3 et 4, disposée avantageusement à l’une de leur extrémité. Le filetage 5 de la portion filetée 3 et le filetage 6 de la portion filetée 4 sont configurés pour coopérer.
De plus, le premier composant tubulaire 1 comprend une première portée d’étanchéité 7, et le deuxième composant tubulaire 2 comprend une deuxième portée d’étanchéité 8. Les portées d’étanchéité sont formées par une surface destinée à assurer l’étanchéité de l’assemblage des composants tubulaires 1 et 2 lorsqu’ils sont raccordés.
Le premier composant tubulaire 1 comprend en outre un premier épaulement 9, et le deuxième composant tubulaire 2 comprend un deuxième épaulement 10. Les épaulements 9 et 10 forment une butée d’arrêt pour stopper le vissage.
Les portées d’étanchéité 7 et 8 ainsi que les épaulements 9 et 10 sont configurés pour coopérer respectivement.
Il existe des composants tubulaires qui ne comprennent pas de butée. Il existe également des composants tubulaires qui ne comprennent pas de portées d’étanchéité. Il existe également des composants tubulaires qui ne comprennent ni butée ni portée d’étanchéité. L’invention a vocation à pouvoir s’appliquer en partie au raccordement de ces types de composants, pour les portions de courbe entre le début de raccordement et le contact des portées d’étanchéité, pour la portion de courbe entre le contact des portées d’étanchéité et la fin de raccordement, ou bien entre le début du raccordement et la fin du raccordement sans qu’il n’y ait de contact de portées d’étanchéité ou de butées pendant le raccordement.
Le méthane ainsi purifié est stocké dans un réservoir et prêt à être transporté.
Le deuxième dispositif de séparation par givrage de CO 2 dans la phase liquide de méthane fonctionne de préférence aussi de manière alternée : lorsqu’un échangeur est en phase de givrage, l’autre est en phase de dégivrage, l’extraction du CO 2 déposé sur les ailettes peut s’effectuer soit en phase gaz soit en phase liquide.
Le dispositif de séparation du méthane et du CO 2 pour obtenir une concentration finale de CO 2 dans le méthane liquide inférieure à 100 ppm comprend avantageusement :
- un réservoir de méthane liquide à une pression supérieure à 6 bars et dont la concentration en CO 2 est de l’ordre de 3000 ppmv ;
- un détendeur, permettant de réduire la pression du méthane liquide à 1 bar et -161,5°C la détente produisant un mélange triphasique liquide-vapeur-solide, le solide étant du CO 2 ;
- un premier dispositif de séparation comprenant : deux enceintes identiques avec chacune un filtre micronique, une canalisation d’entrée du mélange diphasique et deux tuyauteries de sortie, l’une en phase gaz aspirée par un compresseur de biométhane avec un dispositif anti-gouttelettes, l’autre en phase liquide doté d’un tube plongeur pour éviter les bulles de vapeur ;
- un ensemble de tuyauteries et de vannes permettant le passage du méthane liquide d’une enceinte à l’autre, de même pour les sorties de méthane gazeux et de méthane liquide, avec de plus un système de rinçage par du méthane en phase gaz à 50°C pour sublimer le CO 2 solide ;
- deux manomètres différentiels, pour mesurer de la perte de charge entre l’entrée du méthane après détente et l’entrée de la pompe de transfert. Ces mesures sont transférées à un automate qui va déclencher les ouvertures et fermetures des vannes permettant la circulation du méthane liquide entrant ainsi que du méthane gazeux et liquide sortant à travers l’une ou l’autre des enceintes ;
- une canalisation d’amenée du méthane gazeux chaud à 50°C et à pression atmosphérique ;
- deux sondes de températures, qui permettent d’arrêter le cycle de sublimation du CO 2 solide piégé dans la matrice du filtre lorsque la température du méthane sortant devient supérieure à un valeur seuil, typiquement 10°C.
La séparation du méthane liquide et du CO 2 par givrage et dégivrage s’effectue de préférence aussi de manière alternée dans deux enceintes identiques contenant chacune un échangeur tube-ailettes où le méthane liquide circule à faible vitesse pour que le CO 2 givre sur les ailettes.
Dans certaines mises en œuvre, ces échangeurs sont alimentés par un fluide frigoporteur dont la température la plus basse est inférieure à -170°C provenant d’un système cryogénique.
- un ensemble de tuyauteries et de vannes permettant le passage du méthane liquide d’une enceinte à l’autre, de même pour la sortie du méthane liquide épuré ;
- deux manomètres différentiels, pour mesurer la perte de charge sur la phase liquide de l’entrée de l’échangeur à sa sortie, afin de transférer ces données à un automate qui va déclencher les ouvertures et fermetures des vannes permettant la circulation du méthane liquide entrant ainsi que méthane liquide sortant à travers l’une ou l’autre des enceintes.
Le circuit de transfert du méthane épuré des enceintes vers le réservoir de stockage est avantageusement doté d’une pompe et d’un débitmètre, afin de vérifier le vidage du méthane liquide avant d’enclencher la phase de dégivrage.
Selon un autre aspect, l’invention concerne une unité de calcul comportant une mémoire et un processeur, la mémoire comprenant un programme configuré pour mettre en œuvre un procédé de peinture selon l’invention lorsqu’il est exécuté par le processeur.
Selon un autre aspect, l’invention concerne un produit programme d’ordinateur comportant des données de code configurées pour, lorsqu’elles sont exécutées par un processeur ou une unité de calcul, permettre la mise en œuvre d’un procédé selon l’invention.
Selon un autre aspect, l’invention concerne un robot de peinture comprenant un bras robotisé équipé d’un dispositif de projection de peinture comprenant une tête d’impression, un système d’acquisition comprenant un appareil optique et un système de mesure, le robot de peinture étant configuré pour être commandé au moyen d’une poste de contrôle comprenant une unité de calcul selon l’invention, de manière à mettre en œuvre un procédé selon l’invention.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées, parmi lesquelles :
La est une représentation schématique d’un procédé de peinture conforme à l’invention ;
La est une représentation schématique détaillant l’étape S20 d’un procédé de peinture conforme à l’invention ;
La est une représentation schématique détaillant l’étape S30 d’un procédé de peinture conforme à l’invention ;
La est une représentation schématique détaillant l’étape S40 d’un procédé de peinture conforme à l’invention ;
La est une représentation schématique détaillant l’étape S50 d’un procédé de peinture conforme à l’invention ;
La représente un robot de peinture conforme à un aspect de l’invention ;
La est une représentation schématique permettant d’illustrer un modèle 3D nominal et un modèle 3D réaliste obtenu au moyen d’un procédé conforme à l’invention.
DESCRIPTION DETAILLEE L’invention concerne un procédé 1 de peinture d’une pièce 2 au moyen d’un robot de peinture 3 comprenant un bras robotisé 4 équipé d’un dispositif de projection de peinture 5, le procédé 1 comprenant, antérieurement à une étape de projection de peinture S2 en déplaçant le dispositif de projection de peinture 5 le long d’une trajectoire de peinture en regard d’une pièce à peindre, une étape S1 de modélisation d’un modèle 3D réaliste 3Dr correspondant à une pièce 2 sur une chaîne de production, en cours de procédé industriel, en fonction d’un modèle 3D nominal 3Dn de la pièce et de mesures réalisées sur la pièce 2 sur la chaîne de production, préférentiellement lorsque la pièce est positionnée dans une cellule de peinture avant de réaliser l’étape de peinture.
Le dispositif de projection de peinture 5 comprend préférentiellement une tête d’impression, mais peut alternativement comprendre un pulvérisateur.
Il est entendu par modèle 3D nominal 3Dn le modèle de la pièce défini lors de la conception du produit, avec ses dimensions nominales. Il peut s’agir d’un modèle CAO, c’est-à-dire un fichier informatique modélisant la pièce.
Le modèle 3D nominal 3Dn de la pièce est modélisé et positionné dans un repère de référence R1 lié au modèle 3D nominal 3Dn, de sorte que les points du modèle 3D nominal 3Dn de la pièce ont tous des coordonnées de référence dans le repère de référence R1.
Le modèle 3D réaliste 3Dr est configuré pour représenter la pièce 2 dans l’atelier, et comporte donc les défauts géométriques et les défauts de positionnement de la pièce 2.