CH718540A1 - Dispositif de dépôt d'un matériau sur une pièce et méthode associée. - Google Patents

Abstract

La présente invention décrit un dispositif (1) de dépôt d'un matériau (M) comprenant un système d'injection avec une aiguille d'injection (11), et un premier dispositif de détection (20) permettant de déterminer à la fois la position d'une pièce (P) et la quantité de matériau à y déposer. L'invention couvre également une méthode de dépôt d'un matériau ainsi que les pièces produites selon cette méthode et les objets comprenant plusieurs de ces pièces.

Description

Domaine technique

[0001] La présente invention concerne un dispositif de dispense de matériel visqueux et/ou multicomposants tel que du matériel photoluminescent. Il s'agit en particulier d'un dispositif automatisé permettant de dispenser un fluide multicomposant de manière reproductible. Il s'agit en outre d'un dispositif automatisé adaptable à la dispense d'une variété de matériaux différents.

Etat de la technique

[0002] Dans le domaine industriel, il est souvent nécessaire de dispenser un fluide plus ou moins visqueux sur la surface des pièces en fabrication. De tels fluides peuvent en outre comporter des particules solides. L'automatisation de tels procédés nécessite de maîtriser à la fois la position des pièces et la quantité de matière à déposer. Dans le cas où le fluide à déposer est destiné à produire un effet esthétique, la qualité du dépôt doit être extrêmement soignée, à tel point qu'il requiert encore l'intervention humaine. C'est notamment le cas dans le domaine de l'horlogerie, pour les dépôts de matière photoluminescente par exemple.

[0003] Un matériau luminescent ou photoluminescent est souvent utilisé pour matérialiser les aiguilles ou les indices du cadran d'une montre. La matière à déposer est en générale visqueuse et peut comporter une phase solide, de sorte qu'il peut être difficile de maîtriser la régularité et la reproductibilité du dépôt. Les particules incluses dans de telles compositions peuvent être de tailles variables. Les défauts qui peuvent en résulter sont exacerbés par les propriétés luminescentes du matériel déposé et conduisent au rejet de la pièce, pouvant augmenter significativement les coûts de production. Dans ces conditions, l'augmentation des cadences ou de la reproductibilité grâce à l'automatisation reste une gageure.

[0004] Les matériaux dispensés peuvent en outre être abrasifs et détériorer prématurément les outils d'injection, notamment les embouts d'aiguilles ou d'injecteurs, ce qui peut résulter en une altération de leurs propriétés et créer des dérives dans les lots de productions. Ces considérations s'ajoutent au fait que les pièces recevant le matériau luminescent sont de petite taille, de l'ordre du millimètre. Leurs variations de dimensions, de l'une à l'autre, peuvent impacter significativement le résultat du dépôt. Il n'est donc pas possible de calibrer un volume de dispense identique pour toutes les pièces car dans ce cas, le résultat serait trop inhomogène.

[0005] Les matériaux bi-composant ou multi-composant sont le plus souvent élaborés à façon en fonction des besoins spécifiques. En particulier, la viscosité, la concentration en particules et/ou la taille des particules qu'ils comprennent, varient fréquemment d'une composition à l'autre. Leurs propriétés peuvent en outre varier en fonction des conditions environnementales telle que la température, l'hygrométrie ou la présence d'électricité statique. Une telle variabilité d'un matériau à l'autre limite les possibilités d'automatisation à grande échelle.

[0006] De nombreuses opérations de dépôt sont encore en partie ou totalement manuelles. Malgré la dextérité des opérateurs, le plus souvent aptes à faires des dépôts de manière reproductible, une variabilité peut être observée d'un opérateur à l'autre. Les différentes pièces assemblées ensuite dans un même objet peuvent paraître dissemblables et produire un défaut esthétique.

[0007] Les particules solides contenues dans de tels matériaux peuvent être de tout type. Elles ont par exemple une structure cristalline, ce qui leur confère leurs propriétés. En l'occurrence, les propriétés optiques des matériaux luminescents sont étroitement liées à la structure cristalline des particules qu'ils contiennent. Il importe de préserver l'intégrité des ces particules, notamment lors des opérations d'injection, de sorte à préserver la luminescence du produit final.

Bref résumé de l'invention

[0008] Un but de la présente invention est de proposer un dispositif de dispense automatisée de matériel bi-composant ou multicomposant, tel qu'un matériau photoluminescent permettant d'obtenir un résultat homogène malgré les éventuelles variations de pièce à pièce. Le résultat homogène désigne en particulier l'aspect visuel de la pièce finale, comprenant une ou plusieurs surfaces recouvertes du matériel luminescent. Il s'agit en particulier de reproduire la même qualité visuelle de chacune de ces surfaces, tant dans leurs dimensions que dans leurs formes, de sorte qu'elles paraissent toutes identiques. Le résultat homogène est également relatif aux propriétés de luminescence ou de phosphorescence des surfaces recouvertes du matériel luminescent. En particulier, l'intensité lumineuse doit correspondre à une valeur acceptable ou s'inscrire dans une plage de valeurs acceptables. Elle doit être identique ou similaire d'une pièce à l'autre, notamment dans le cas où les pièces sont destinées à être assemblées dans un objet commun. L'intensité lumineuse doit en outre rester homogène au sein d'une pièce donnée. La reproductibilité du dépôt est particulièrement nécessaire dans le cas des indices des cadrans de montres, par exemple.

[0009] Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif de dispense automatisée de matériel photoluminescent qui permettent d'augmenter les cadences et/ou la reproductibilité sans compromis sur la qualité des dépôts, voire avec une qualité de dépôt accrue par rapport aux méthodes traditionnelles impliquant l'intervention humaine.

[0010] Un autre but de la présente invention est de proposer un dispositif de dispense automatisée de matériaux bi-composants ou multi-composants, dont la viscosité, la taille et le nombre de particules solides sont variables d'un matériau à l'autre.

[0011] Un autre but de la présente invention est de proposer une méthode de dépôt d'un matériel bi-composant ou multi-composant tel qu'un produit luminescent, permettant de produire un dépôt homogène et reproductible malgré les éventuelles variations dimensionnelles des pièces à recouvrir.

[0012] Selon l'invention, ces buts sont atteints notamment au moyen du dispositif de dispense et de la méthode décrits dans les revendications indépendantes et détaillées dans les revendications dépendantes.

[0013] Cette solution présente notamment l'avantage par rapport à l'art antérieur de recouvrir des pièces avec un matériau bi-composant ou multi-composant de façon reproductible en dépit des variations de dimension des pièces à recouvrir.

Brève description des figures

[0014] Des exemples de mise en oeuvre de l'invention sont indiqués dans la description illustrée par les figures suivantes : • Figures 1a, 1b: représentation schématique d'un dépôt de matériau multi-composant selon la présente description. • Figure 2: représentation schématique d'un dispositif de dispense selon la présente description. • Figure 3: représentation schématique des principaux éléments du dispositif de dispense 1 selon la présente description. • Figure 4: Exemple de dépôt défectueux. • Figure 5: Exemple de dépôt conforme.

Exemple(s) de mode de réalisation de l'invention

[0015] La figure 1a montre un exemple de dépôt d'un matériauMsur la surfaceSd'une piècePau moyen d'un système d'injection10selon la présente description. La figure 1b montre une piècePde profil, dont la surfaceSest recouverte d'un matériauM. La piècePpeut par exemple correspondre à une aiguille de montre ou un indice fixé sur le cadran d'une montre. Ces exemples ne sont cependant pas limitatifs. La piècePdésigne en particulier toute pièce de dimension inférieure à 20 mm, de préférence inférieure à environ 10 mm, ou de l'ordre de 0,5 à 5 mm. La piècePcomporte au moins une surfaceSprédéterminée, destinée à recevoir un ou plusieurs matériauMfluide. La surfaceSde la pièce peut être délimitée par un relief apte à contenir le matériauMdispensé. Le relief peut prendre l'aspect d'une bordure ceignant une partie de la surface de la piècePpour en délimiter la surfaceSà recouvrir du matériauM. Alternativement, la surfaceSpeut être usinée dans la masse de la pièceP, de sorte à être délimitée par l'épaisseur de la pièceP. Alternativement ou en plus, la surfaceSpeut être délimitée par un traitement de surface de la pièceP, par exemple par l'application d'un plasma ou d'un revêtement autour de la surfaceSà recouvrir du matériauM. La surfaceSpeut présenter des variations d'une piècePà l'autre, liées à son périmètre ainsi qu'à son état de surface pouvant représenter des variations tridimensionnelles. Il s'ensuit qu'une quantitéQidentique de matériauMdéposée sur la surfaceSde toutes les piècesPconduit à des variations dans l'apparence du produit final.

[0016] Le matériauMà déposer sur la surfaceSde la piècePdésigne tout matériau fluide. Il désigne en particulier des fluides comprenant des particules solides de taille micrométrique, typiquement comprise entre 0.5 et 100 µm, ou entre 5 et 80 µm ou un mélange de particule de différentes tailles. La taille moyenne des particules peut être par exemple de l'ordre de 15 à 30 µm, soit environ 20 µm. De telles particules peuvent être par exemple des pigments. Toute sorte de pigments sont ici considérés tels les pigments phosphorescents ou fluorescents, émettant dans le spectre du visible ou de l'UV ou dans d'autres spectres. Selon les besoins, les particules présentes dans les matériauxMpeuvent être destinées à modifier les propriétés mécaniques du matériauxMune fois déposé, notamment pour leur conférer une meilleure résistance à l'abrasion, une plus grande dureté ou une meilleure résistance au vieillissement. D'autres types de particules peuvent entrer dans la composition des matériauxM. Les particules peuvent en particulier avoir une structure cristalline. A ce titre, les matériauxMreprésentent des matériaux bi-composants ou multi-composants. Pour les besoins de la présente description, les termes de matériaux multi-composants sont utilisés pour désigner indifféremment les matériaux bi-composants et les matériaux multi-composants, comprenant au moins une phase solide dispersée dans une phase liquide ou visqueuse. La viscosité du matériauMpeut varier de environ 1 cP à 250'000 cP. Le dispositif de dispense1ici décrit est particulièrement adapté à la dispense de fluides ayant une viscosité supérieure à 5000 cp, de préférence supérieure à 30 000 cp, voire supérieure à 50 000 cP. Le dispositif selon la présente description permet en l'occurrence l'injection de faibles volumes de matériauMmulti-composant et/ou ayant une viscosité supérieure à 10 cp ou 100cp, avec une grande reproductibilité. Du fait de la présence de particules, le matériauMpeut être abrasif et dégrader les outils d'injection. Il peut en outre générer des surpressions au niveau des outils d'injection et fausser les quantités déposées. Le volume de matériauMdéposé sur chaque surfaceSest typiquement de l'ordre de quelques nanolitres. Le volume de chaque dépôt est compris entre 1 nanolitre et environ 1 microlitre.

[0017] Alternativement ou en plus des particules, le matériauMpeut comprendre des réactifs permettant de solidifier le matériauMet/ou de permettre son adhérence sur la surfaceSune fois déposé, sous irradiation UV ou par chauffage ou par tout autre moyen jugé adéquat.

[0018] Le matériauMpeut comprendre des additifs tels que des tensioactifs ou des solvants ou d'autres additifs en fonction des besoins.

[0019] Il est entendu que plusieurs matériauMpeuvent être déposés sur une même surfaceSd'une pièceP, par exemple superposés l'un à l'autre. Dans ce cas, l'un au moins de ces différents matériauxMest de préférence un matériau multi-composant.

[0020] La figure 2 montre un exemple de dispositif de dispense selon la présente description. Le dispositif1comporte un système d'injection10propre à dispenser le matériauMsur les piècesP. Le système d'injection peut être de type volumétrique, permettant d'injecter un volume prédéterminé. Il peut alternativement être de type temps-pression. Dans ce cas, une pression prédéterminée est appliquée au matériauMcontenu dans le système d'injection pour une durée prédéterminée. Le système d'injection peut alternativement être de type micro-injection point par point, permettant de propulser le matériauMsur la surfaceS.

[0021] Le système d'injection comprend une aiguille11adaptée à l'injection de faibles volumes de matériauxM, typiquement de l'ordre de quelques nanolitres. L'aiguille11peut être en métal ou en polymère ou en tout autre matériau adapté. Elle est de préférence amovible de sorte à être aisément remplacée.

[0022] Le système d'injection10, et en particulier l'aiguille d'injection11, est disposé au-dessus d'une surface de posage40, sur laquelle peuvent être disposées une ou plusieurs piècesP. La surface de posage40est de préférence horizontale. Il peut être prévu que l'horizontalité de la surface de posage soit garantie par un niveau disposé sur la machine ou directement associé à la surface de posage40. La surface de posage40est de préférence mobile dans le plan horizontal selon l'un ou plusieurs des axes x et y, notamment grâce à des supports réglables41,42selon ces axes. Un ou plusieurs axes de rotation peuvent être prévus en plus de sorte à pouvoir incliner la surface de posage40selon une plage d'angles prédéterminés et contrôlés. La surface de posage40peut en outre être mobile selon un axe vertical z, de sorte à pouvoir positionner précisément la piècePpar rapport aux autres éléments du dispositif1, et en particulier par rapport au système d'injection10. La surface de posage 40 peut comporter un moyen de fixation (non représenté) permettant de maintenir une ou plusieurs piècesPen position. Les piècesPpeuvent être placées directement sur la surface de posage40de manière individuelle, ou bien via un support intermédiaire sur lequel elles déjà réparties, individuellement ou par lots.

[0023] Le système d'injection10est de préférence mobile et ou orientable. Le système d'injection10peut être mobile selon un axe vertical z de sorte à régler précisément la position de l'aiguille au-dessus de la surfaceSà recouvrir. Alternativement ou en plus, le système d'injection 10, en particulier son aiguille d'injection11, peut être orientable selon un axe de rotation parallèle à l'un des axes x ou y. De la sorte, l'inclinaison de l'aiguille d'injection11par rapport à la surface de posage40, et par conséquent par rapport à la surfaceSde la pièceP, peut être modulée. Le système d'injection peut être orienté verticalement, c'est-à-dire qu'il forme un angle de 90° par rapport à la surface de posage40. Il peut cependant s'incliner jusqu'à un angle de 30° ou 20° ou moins par rapport à la surface de posage40. L'angle formé par l'aiguille d'injection11et la surface de posage40peut par exemple varier de 90° à 20°, ou rester entre 80° et 30° ou dans une plage plus restreinte comprise entre 70° et 35°. Le système d'injection10ou une partie du système d'injection, peut à cet effet être associé à un support100en forme d'arc de cercle sur lequel il peu coulisser de manière contrôlée. D'autres dispositifs permettant d'incliner le système d'injection10peuvent cependant être envisagés.

[0024] Alternativement ou en plus, le système d'injection10ou une partie du système d'injection10, en particulier l'aiguille d'injection11peut être orientable selon un axe de rotation vertical. Le positionnement de l'aiguille d'injection11peut ainsi être contrôlé au moyen d'actuateurs adéquats par rapport à l'un ou l'autre des ces axes.

[0025] Le dispositif de dispense1comprend en outre un premier dispositif de détection20, permettant de déterminer la position d'une pièceP, en particulier la position de sa surfaceSà recouvrir du matériauM. La position s'entend comme ses coordonnées selon au moins l'un des axes x et y, de préférence les deux. La position de la surfaceSpeut en outre comprendre ses coordonnées selon l'axe vertical z. Le premier dispositif de détection20permet ainsi de déterminer la position ainsi que l'orientation de la surfaceSle cas échéant. Le premier dispositif de détection20peut être connecté à un ou plusieurs des actuateurs permettant de contrôler les supports mobiles41,42, la hauteur de la surface de posage40, ou d'autres éléments, ou permettre leur activation via une unité de contrôle, de sorte à repositionner la piècePsi besoin. Le premier dispositif de détection20permet en outre ou alternativement de déterminer les dimensions de la surfaceS. Les dimensions de la surfaceSincluent sa délimitation précise, telle que matérialisée par son contour. Le contour peut par exemple être matérialisé par un relief ou un changement d'état de surface. Les dimensions de la surfaceSincluent en outre son état de surface, incluant d'éventuels défauts d'usinage, des dénivellations, des aspérités, la granulosité ou tout autre caractéristique susceptible d'impacter la quantitéQde matériauMà y disposer.

[0026] Le premier dispositif de détection20est de préférence un dispositif non tactile, permettant d'effectuer les détections requises sans contact avec la pièceP. Il peut par exemple comporter un system de vision21, apte à visualiser l'emplacement de la piècePsur la surface de posage40ainsi que ses dimensions, en particulier ses dimensions tridimensionnelles. Un tel système de vision21peut par exemple comprendre un système de vision 2,5D ou 2D1/2. Il peut alternativement comprendre une caméra 2D associées à un dispositif de mesure laser permettant de visualiser les variations tridimensionnelles. Alternativement, le système de vision21peut comprendre un ou plusieurs capteurs matriciels, tels que des capteurs de type CCD ou CMOS. Il peut alternativement comprendre un laser ligne permettant de cartographier les dimensions tridimensionnelles de la surfaceS. Il est entendu que toute alternative adéquate peut être utilisée à cette fin. Le premier dispositif de détection20peut par exemple être disposé au-dessus de la surface de posage40, à sa verticale. Il peut être solidaire d'un support fixe du dispositif de dispense 1. Il peut cependant comprendre un moyen de mise au point ou de variation de focale le cas échéant. Le premier dispositif de détection 20 peut également être mobile en translation selon l'axe vertical z ou selon l'un ou plusieurs des axes du plan xy.

[0027] Le premier dispositif de détection20permet ainsi de déterminer la quantité de matériauMà déposer sur la surfaceSen fonction de son profil tridimensionnel réel. Le profil tridimensionnel de chaque surfaceSest enregistré dans une base de données60et analysé de sorte à en déduire une quantitéQde matériauMà dispenser.

[0028] Le dispositif de dispense1selon la présente description comporte en outre un second dispositif de détection30permettant de détecter la position de l'aiguille d'injection11par rapport à la surfaceS. La position de l'aiguille d'injection11peut en effet ne pas être directement déduite de l'orientation et de la position du système d'injection10par rapport aux axes x, y et z. Les aiguilles d'injection11doivent être changées régulièrement. Leur alignement et/ou leur courbure peuvent varier de l'une à l'autre, modifiant la position relative de l'extrémité de l'aiguille d'injection11par rapport au reste du système d'injection10. Le second dispositif de détection30permet ainsi de localiser précisément l'extrémité de l'aiguille d'injection11dans le système de coordonnées du dispositif de dispense1. Le cas échéant, la position et/ou l'orientation du système d'injection10peuvent être modulées en fonction de la position de l'aiguille d'injection11effectivement déterminées par le second dispositif de détection30. Le second dispositif de détection30comporte par exemple une ou plusieurs caméras ou capteurs optiques permettant la localisation spatiale de l'aiguille d'injection11.

[0029] La position de l'aiguille d'injection11, telle que déterminée par le second dispositif de détection30, sert ainsi de référence ou de calibration, permettant d'ajuster la position de la surface de posage40de sorte à positionner correctement une piècePpour l'opération de dispense du matériauM.

[0030] Le second dispositif de détection30peut en outre prendre une image de l'extrémité de l'aiguille d'injection11pour en déterminer sa qualité ou son état de dégradation. L'image peut être comparée à une image de référence, stockée dans une base de données, de sorte à en déduire un état d'usure ou de dégradation. Une alerte peut être émise lorsque la qualité de l'aiguille d'injection11ne correspond aux standards préétablis, et inciter à son remplacement. L'alerte peut être visuelle ou sonore.

[0031] Selon un mode de réalisation, l'un ou l'autre des premier20et second30dispositifs de détection permet en outre de contrôler la qualité du dépôt de matériauMsur la surfaceS. La qualité du dépôt est en particulier définie par la forme tridimensionnelle de la surface du matériauMdéposé, telle que sa courbure, concave ou convexe, et son homogénéité.

[0032] Alternativement, le dispositif de dispense1peut comprendre un système de contrôle indépendant50, additionnel aux premier20et second30dispositifs de détection. Un tel système de contrôle indépendant50permet ainsi de déterminer la qualité du dépôt de matériauMsur une surfaceS, notamment en mesurant la courbure et/ou l'homogénéité de sa surface. En plus ou alternativement, le système de contrôle indépendant50peut être adapté à mesurer la qualité de la luminescence du matériauMdéposé. La qualité de la luminescence l'homogénéité de la luminescence sur l'ensemble du dépôt ainsi que son intensité. La figure 3 schématise l'agencement des principaux éléments du dispositif de dispense1.

[0033] L'un ou l'autre des premier20, second30dispositifs de détection, et système de contrôle indépendant50s'il est présent, peut être utilisé comme système d'asservissement de l'injection, notamment lorsqu'il permet de contrôler la qualité du dépôt de matériauM. La dispense de matériauMpeut ainsi être visualisée en direct et analysée. Le dépôt peut par exemple être séquentiellement comparé à un dépôt de référenceRstocké dans une base de données60. L'injection peut ainsi être stoppée lorsque le dépôt de matériauMcorrespond à l'image de référence. Une telle disposition est avantageuse lors d'un dépôt en ligne continue par exemple.

[0034] Alternativement, le dispositif de dispense1comprend un système indépendant d'asservissement80permettant de visualiser en ligne et en temps réel la dispense de matériauM.

[0035] Le dispositif de dispense1peut comprendre en outre une ou plusieurs bases de données60, comprenant par exemple le profil des piècesPdéjà traitées, la quantitéQde matériauMdéposé, sa nature, et/ou la qualité de dépôt de matériauMsur chaque pièceP. La base de données60peut en outre permettre une inspection à postériori des pièces déjà produites à des fins de contrôle ou de diagnostic.

[0036] Le dispositif de dispense1comprend en outre au moins une unité de contrôle70, pourvue des moyens de calculs adéquats permettant de déterminer pour chaque surfaceSla quantitéQde matériauMà déposer, sur la base de son profil déterminé par le premier dispositif de détection20. L'unité de contrôle70peut par exemple comprendre un logiciel de calcul de volume, considérant un ou plusieurs des paramètres tels que le profil réel de la surfaceSà recouvrir, la nature du matériauM, incluant sa densité, sa viscosité, la taille des particules qu'il peut contenir, leur concentration, ou une combinaison de plusieurs de ces caractéristiques, et la forme de la surface à obtenir après dépôt du matériauM. L'unité de contrôle70est connectée à au moins l'un des premiers20, second30dispositifs de détection, du système d'injection10, du système de contrôle indépendant50s'il est présent, d'au moins une base de données60, et du système indépendant d'asservissement80s'il est présent. L'unité de contrôle70peut ainsi compiler les données reçues par les dispositifs de détection et les comparer aux données de la base de données60. Il permet en outre de piloter l'un ou plusieurs des éléments mobiles du dispositif de dispense1, tels que l'orientation et l'inclinaison du système d'injection10, son activation selon les critères calculés sur la base des données enregistrées, les supports mobiles41,42. L'unité de contrôle70peut en outre permettre de surveiller l'état de qualité de l'aiguille d'injection11, en la comparant à une référence, et produire une alerte en deçà d'un certain seuil de qualité. Alternativement ou en plus, L'unité de contrôle70peut comprendre un module d'apprentissage70', permettant par exemple de déterminer la quantitéQde matièreMà déposer en fonction du résultat à obtenir. Un tel module d'apprentissage peut être de type „deep learning“, et se baser sur la sélection des piècesPacceptées et rejetées.

[0037] Le dispositif de dispense1peut en outre comprendre une unité de commande90faisant office d'interface entre un utilisateur et le dispositif de dispense1. L'unité de commande90comprend par exemple au moins un moyen de visualisation tel qu'un écran ou tout dispositif équivalent, au moins un moyen d'entrer des commandes ou des données tel qu'un clavier, un écran tactile ou tout autre dispositif équivalent et des moyens de calcul et de transmission adéquats tels que des logiciels et des programmes numériques.

[0038] Selon un mode de réalisation, le dispositif de dispense1comprend plus d'un système d'injection10pouvant être utilisés pour une même surfaceSd'une pièceP. Plusieurs matériauxMdifférents peuvent ainsi être disposés séquentiellement sur une surfaceS, chacun des matériaux étant stockés dans différent systèmes d'injection. Il est ici précisé que dans le cas où plusieurs matériauMsont injectés, tous ne sont pas nécessairement multi-composants et/ou visqueux. De préférence l'un au moins des matériauxMest un matériau multi-composant ou visqueux. Il est cependant possible d'injecter une première couche d'un premier matériau tel qu'un promoteur d'adhérence ou un traitement de surface avant d'injecter un matériau multi-composant. Un même matériauMpeut être injecté en deux fois ou plus de deux fois.

[0039] Le dispositif de dispense1peut en outre comprendre un ou plusieurs systèmes de régulation environnementale de sorte à maîtriser au moins l'un des paramètres tels que la température, l'hygrométrie, le degré de charge statique, la pression atmosphérique. A cet effet, la surface de posage40, le système d'injection et les dispositifs de détection peuvent être inclus dans une enceinte régulée.

[0040] Le dispositif de dispense1peut en outre comprendre un ou plusieurs modules intégrés permettant de fixer ou durcir le matériauMdéposé, via un procédé d'irradiation lumineuse ou un procédé thermique. A cet effet il peut comprendre une source UV ou UV-visible permettant par exemple de polymériser des matériaux photo-réticulables.

[0041] Le dispositif de dispense1peut en outre comprendre un dispositif indépendant de contrôle de la luminescence du matériauMdéposé. Un tel dispositif peut par exemple comprendre une enceinte obscure, pourvue d'un capteur adapté pour déterminer l'intensité et/ou l'homogénéité de la luminescence du matériauM. L'enceinte peut en outre comprendre une source d'irradiation lumineuse, permettant d'irradier un échantillon dans une plage de longueurs d'ondes adaptée.

[0042] La présente description couvre également une méthode de dispense comprenant une étape de profilage a) permettant de définir le profil réel d'une surfaceSà recouvrir de matériauM. Le profil réel peut être obtenu au moyen d'un premier dispositif de détection20tel que décrit ci-dessus. L'étape de profilage a) peut être assortie d'une étape de positionnement de la piècePà traiter, ou d'une surfaceSde la pièceP, selon l'un ou l'autre des axes x, y et z du dispositif de dispense.

[0043] La méthode comprend une étape b) de détermination de la quantitéQd'un matériauMà déposer sur la surfaceS, en fonction de son profil réel déterminé lors de l'étape de profilage a). La quantitéQde matériauMpeut être directement calculée sur la base du profil réel de la surfaceS, au moyen par exemple d'une modélisation de ce profil. Alternativement, la quantitéQpeut être déduite depuis une base de données issue d'un plan d'expériences préalable, ou d'opérations de dispense déjà effectuées.

[0044] La méthode peut comporter une étape de calibration c) permettant de localiser la pointe de l'aiguille d'injection11dans le référentiel du dispositif de dispense1. L'étape de calibration peut être effectuée au moyen d'un second dispositif de détection30tel que décrit ci-dessus. L'étape de calibration peut comprendre l'ajustement de la position et/ou de l'orientation du système d'injection10.

[0045] L'étape de calibration c) peut être assortie d'une étape de vérification de la qualité de l'aiguille d'injection11, et le cas échéant d'alerte quant à un niveau de dégradation de l'aiguille d'injection au-delà d'un seuil prédéterminé.

[0046] La méthode ici décrite comprend une étape d'injection d) comprenant l'activation d'un système d'injection permettant de dispenser la quantitéQde matériauMdéfinie lors de l'étape b). Le système d'injection peut être tel que décrit ci-dessus.

[0047] La méthode comprend une étape de visualisation e) du dépôt de matériauMeffectué lors de l'étape d'injection d). La visualisation peut être effectuée en temps réel au moyen de dispositif optique adapté. En l'occurrence la visualisation peut être effectuée au moyen d'un système indépendant d'asservissement80ou tout autre moyen décrit ci-dessus. Alternativement, l'étape de visualisation permet un contrôle en fin d'injection de la surface de matériauMdispensé. L'un ou l'autre des dispositifs mentionnés à cette fin peut alors être utilisé. Lors de l'étape de visualisation e), la surface de matériauMpeut être enregistrée et stockée dans une base de données60. Elle peut en outre être comparée à un standard préétabli.

[0048] La méthode comporte en outre une étape de sélection f) permettant d'accepter ou de rejeter une piècePtraitée lors des étapes précédentes. L'étape de sélection f) peut être effectuée manuellement par un opérateur sur la base d'un standard préétabli. La figure 4 montre un exemple de pièce traitée défectueuse, comparée à un standardR. Alternativement, la sélection peut être effectuée automatiquement au moyen d'algorithmes adaptés.

[0049] Selon la présente méthode, les piècesPde plusieurs lots différents peuvent être traitées de manière reproductible. En outre les piècesPtraitées sur plusieurs dispositifs de dispense1peuvent être produites de manière identique.

[0050] L'une ou plusieurs des étapes a) à f) peuvent être réitérée une ou plusieurs fois pour une même surfaceS. L'étape d'injection d) peut être reproduite avec le même matériauMou un matériau différent. Par exemple, une première étape de profilage a1) peut être effectuée sur la surfaceSnue, suivie d'une première étape b1) de détermination de la quantitéQd'un premier matériauMà déposer, d'une première étape de calibration c1) et d'une première étape d'injection d1). Suite à la première injection d1), une étape de visualisation e1) et de sélection f1) peut être effectuée. Alternativement ou en plus, si le dépôt est jugé conforme aux attentes, une seconde étape d'injection d2) peut être effectuée avec le même matériauMou un matériau différent. Optionnellement, une seconde étape de profilage a2), une seconde étape b2) de détermination de la quantitéQde matériau à déposer, ou une seconde étape de calibration c2), ou plusieurs des étapes a2), b2) et c2) peuvent être effectuées avant la seconde étape d'injection d2).

[0051] Une ou plusieurs étapes de transformation g) permettant de transformer le matériau déposéMsi besoin, peuvent être comprises dans la méthode. Une première étape d'injection d1) peut par exemple être suivi d'une première étape de transformation g1) permettant de solidifier le matériauMdéposé sur la surfaceS. La transformation peut s'effectuer dans des conditions adaptées aux besoins, par exemple dans des conditions thermiques ou sous irradiations UV, permettant de polymériser le matériauM. D'autres transformations peuvent cependant être envisagées. Une étape de transformation g) peut être prévue immédiatement après une étape d'injection d) ou immédiatement après une étape de visualisation e) ou immédiatement après une étape de sélection f).

[0052] La méthode de la présente description peut en outre comprendre une étape de contrôle h) permettant de vérifier les qualités optiques du dépôt de matériauM, de préférence à la fin du procédé. La figure 5 montre une pièce dont la luminescence est contrôlée. L'homogénéité ou l'intensité de la luminescence ou l'ensemble des deux peuvent être contrôlées et comparées à des valeurs de référence préétablies. L'étape de contrôle h) peut être assortie d'une étape de sélection permettant d'accepter ou de jeter une pièce selon sa similitude avec un standard de référence.

[0053] La présente invention couvre également une piècePcomportant au moins une surfaceSrecouverte par un ou plusieurs matériauxMau moyen du dispositif de dispense1ici décrit ou selon la méthode ici décrite. La piècePpeut être par exemple un composant horloger tel qu'une aiguille, un indice de cadran de montre, ou un ornement ou le matériauMest un produit luminescent ou phosphorescent. La piècePpeut être un élément de lunetterie, un accessoire décoratif tel qu'un bijou ou un élément de parure, un outil d'écriture, ou tout autre élément à caractère esthétique. La présente invention couvre en particulier tout objet comprenant au moins deux piècesPidentiques comportant chacune au moins une surfaceSrecouverte d'un matériauM. En l'occurrence aucune différence n'est visible entre les différentes surfaces de matériauMrecouvrant les différentes surfacesSdes différentes piècesPde l'objet. Un tel objet désigne par exemple un cadran de montre où plusieurs indices représentent chacun une pièceP.

Numéros de référence employés sur les figures

[0054] 1 Dispositif de dispense 10 Système d'injection 11 Aiguille d'injection 20 Premier dispositif de détection 21 Système de vision 30 Second dispositif de détection 40 Surface de posage 41, 42 Supports réglables 50 Système de contrôle indépendant 60 Base de données 70 Unité de contrôle 80 Système indépendant d'asservissement 90 Unité de commande P Pièce M Matériau R Standard de référence S Surface

Claims (17)

1. Dispositif (1) de dispense d'un matériau (M) comprenant : – au moins une surface de posage (40) ; – un système d'injection (10), adaptée à la dispense d'une quantité (Q) dudit matériau (M); – un premier dispositif de détection (20) permettant de déterminer à la fois la position d'une pièce (P) et la quantité (Q) de matériau à y déposer; – un second dispositif de détection (30) permettant de détecter la position et/ou la forme de l'extrémité de l'aiguille d'injection (11).

2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le premier dispositif de détection comporte un ou plusieurs d'unsystem (21), apte à déterminer l'emplacement de la pièce sur le support selon les axes x et y et un moyen d'analyser sans contact la surface (S) de la pièce (P) de sorte à déterminer la quantité (Q) de matériau à déposer.

3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel le premier dispositif de détection comporte un moyen unique permettant d'analyser sans contact la surface (S) de la pièce (P) de sorte à déterminer la quantité de matériau à déposer, et de déterminer l'emplacement de la pièce sur le support selon les axes x et y.

4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel le premier dispositif de détection (20) contient l'un ou l'autre – d'une caméra 2D 1⁄2 disposé au-dessus du support de pièce selon un axe vertical, – la combinaison d'une caméra 2D et d'un laser de mesure de profondeur, – un capteur matriciel, – un laser ligne.

5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, où l'un ou l'autre du premier (20) et second (30) dispositifs de détection permet en outre un contrôle après dépôt du matériau (M) sur la surface (S) de la pièce.

6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, où le système d'injection comprend une aiguille d'injection (11) et où le second dispositif de détection comprend une caméra de calibration permettant de situer dans l'espace l'extrémité de l'aiguille d'injection (11) et/ou de déterminer l'état de qualité de l'extrémité de l'aiguille d'injection (11).

7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel le système d'injection (10) est du type volumétrique, temps-pression, ou micro-injection point par point.

8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, comprenant en outre un système de régulation thermique et/ou de pression et/ou d'hygrométrie et/ou de charge statique.

9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, comprenant en outre un système de contrôle de luminescence et ou de pigmentation du dépôt effectué.

10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, comprenant en outre un module d'intelligence artificielle ou d'apprentissage, éduqué pour différentier automatiquement les pièces acceptables et les pièces non acceptable après le dépôt du matériau.

11. Méthode de dépôt automatisé d'un matériau (M) sur une surface (S) d'une pièce (P), au moyen d'un système d'injection, comprenant: – une étape de profilage a) permettant de définir le profil réel d'une surface (S) à recouvrir de matériau (M), – une étape b) de détermination de la quantité (Q) d'un matériau (M) à déposer sur la surface (S), en fonction de son profil réel déterminé lors de l'étape de profilage a), et – une étape d'injection d) comprenant l'activation du système d'injection permettant de dispenser la quantité (Q) de matériau (M) définie lors de l'étape b).

12. Méthode selon la revendication 11, dans laquelle le système d'injection comporte une aiguille d'injection, la méthode comprenant en outre une étape de calibration c) permettant de localiser la pointe de l'aiguille d'injection (11).

13. Méthode selon l'une des revendications 11 et 12, comprenant en outre une étape de visualisation e) du dépôt de matériau (M) effectué lors de l'étape d'injection d) et une étape de sélection e) de rejet des pièces défectueuses.

14. Méthode selon l'une des revendications 11 à 13, comprenant en outre une étape de transformation g) permettant de transformer le dépôt (M).

15. Méthode selon l'une des revendications 11 à 14, dans laquelle l'une ou plusieurs des étapes correspondantes sont réitérées au moins une fois.

16. Pièce (P) comportant au moins une surface (S) recouverte par un ou plusieurs matériaux (M) au moyen du dispositif de dispense (1) tel que décrit dans les revendications 1 à 10 ou selon la méthode décrite dans les revendications 11 à 15.

17. Object comportant plusieurs pièce (P) selon la revendication 16, dans lequel aucune différence n'est visible quant à l'apparence du matériau (M) disposé sur chacune des différentes pièces (P).