EP0716889B1 - Procédé et dispositif de projection de produit de revêtement - Google Patents

Procédé et dispositif de projection de produit de revêtement Download PDF

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EP0716889B1
EP0716889B1 EP95420322A EP95420322A EP0716889B1 EP 0716889 B1 EP0716889 B1 EP 0716889B1 EP 95420322 A EP95420322 A EP 95420322A EP 95420322 A EP95420322 A EP 95420322A EP 0716889 B1 EP0716889 B1 EP 0716889B1
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reservoir
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Sames SA
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B12/00—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area
    • B05B12/08—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area responsive to condition of liquid or other fluent material to be discharged, of ambient medium or of target ; responsive to condition of spray devices or of supply means, e.g. pipes, pumps or their drive means
    • B05B12/12—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area responsive to condition of liquid or other fluent material to be discharged, of ambient medium or of target ; responsive to condition of spray devices or of supply means, e.g. pipes, pumps or their drive means responsive to conditions of ambient medium or target, e.g. humidity, temperature position or movement of the target relative to the spray apparatus
    • B05B12/124—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area responsive to condition of liquid or other fluent material to be discharged, of ambient medium or of target ; responsive to condition of spray devices or of supply means, e.g. pipes, pumps or their drive means responsive to conditions of ambient medium or target, e.g. humidity, temperature position or movement of the target relative to the spray apparatus responsive to distance between spray apparatus and target
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B13/00—Machines or plants for applying liquids or other fluent materials to surfaces of objects or other work by spraying, not covered by groups B05B1/00 - B05B11/00
    • B05B13/02—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work
    • B05B13/04—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work the spray heads being moved during spraying operation
    • B05B13/0447—Installation or apparatus for applying liquid or other fluent material to conveyed separate articles
    • B05B13/0452—Installation or apparatus for applying liquid or other fluent material to conveyed separate articles the conveyed articles being vehicle bodies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B5/00—Electrostatic spraying apparatus; Spraying apparatus with means for charging the spray electrically; Apparatus for spraying liquids or other fluent materials by other electric means
    • B05B5/16—Arrangements for supplying liquids or other fluent material
    • B05B5/1608—Arrangements for supplying liquids or other fluent material the liquid or other fluent material being electrically conductive
    • B05B5/1675—Arrangements for supplying liquids or other fluent material the liquid or other fluent material being electrically conductive the supply means comprising a piston, e.g. a piston pump
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B9/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent material, without essentially mixing with gas or vapour
    • B05B9/03—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent material, without essentially mixing with gas or vapour characterised by means for supplying liquid or other fluent material
    • B05B9/04—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent material, without essentially mixing with gas or vapour characterised by means for supplying liquid or other fluent material with pressurised or compressible container; with pump
    • B05B9/047—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent material, without essentially mixing with gas or vapour characterised by means for supplying liquid or other fluent material with pressurised or compressible container; with pump supply being effected by follower in container, e.g. membrane or floating piston, or by deformation of container

Definitions

  • the invention relates to a method and a device. coating product projection used, especially in installations where the power supply of a coating product projector is produced from a piston tank.
  • the flow rate of coating product is controlled relative to the speed of the conveyor which transports objects to be coated such as bodywork motor vehicles.
  • a calculator determines, at given time intervals, on the order of a few seconds, and depending on the speed of the conveyor, a paint flow setpoint which must be delivered to a projector during the interval of next time.
  • a supply of projector from a piston tank we thus controls the speed of displacement of the piston relative to the speed of movement of the objects.
  • the precision of the conveying speed of bodywork is also important for the state of surface obtained that the product flow accuracy of coating provided to the projector.
  • the invention solves all of these problems.
  • It relates to a product projection process coating thanks to at least one powered projector coating product from a tank piston characterized in that the position of the piston in the tank is slaved to the relative position of the projector in relation to the objects to be coated.
  • the invention also relates to a device suitable for implementation of this process and more specifically a coating product spraying device objects transported by a conveyor, said device comprising a projector powered by coating product from a tank to piston, characterized in that it comprises means to control the position of the piston in the tank relative to the relative position of the projector by relation to objects.
  • the invention applies equally well to the case where the objects to be coated parade in front of the projector, possibly mobile, or where the objects are fixed during the coating phases and where the projector is mobile, for example carried by the arm of a multi - axis robot.
  • the projector can be carried by a side machine or a roof machine.
  • Figure 1 The installation of Figure 1 includes a conveyor not shown moving objects, such as motor vehicle bodies 1 in translation in a cabin 2 along an axis XX '. She understands essentially several lateral machines 3a to 3f and a roof machine 4. Each of these machines carries at least one projector 5a to 5i respectively supplied with coating product from a piston tank 6a to 6i.
  • the tank 6a of the machine 3a comprises a piston 7a, controlled by a 8a electric step motor, and able to push the coating product outside the tank 6a to projector 5a.
  • the motor 8a is controlled by a digital control 9a connected to a non-automatic represented.
  • the position of the piston 7a in the tank 6a is determined by its abscissa on an axis along which it moves in translation.
  • the position of the bodywork along axis XX ' is measured by a sensor 10 placed on the path of the bodies 1 and whose output is connected to the PLC.
  • the position of the piston 7a in the tank is determined by digital control 9a depending on the position of the bodywork along the axis XX '. More specifically, a top is sent by the sensor 10 to the automaton for each centimeter traveled by the body. With an average speed of 4 meters per minute, a top is sent every 150 milliseconds.
  • the PLC interpolates the average setpoint value of the position of the piston 7a which is transmitted to the digital control 9a and motor 8a.
  • the operation of other machines is similar.
  • the function whose variable is the position of the bodywork along axis XX 'and for value the abscissa of the piston position is a function growing monotonous.
  • the piston is disengaged and held in position until the body returns to the position it occupied before changing direction.
  • the connection between the piston and its drive rod is of the type disclosed in application FR-A-2 722 432 on behalf of the Applicant whose content is included in the presents request by reference.
  • Curve A is used to a linear relationship between the conveyor tops and advance of the piston.
  • the constant scale coefficient is around 0.0375 since the piston travels approx. 150 mm while the body travels about 4 meters.
  • Curve B results from a coefficient of variable scale which is determined experimentally depending on the thickness of the coating product desired and the size of the surfaces to be painted perpendicular to their displacement on the conveyor. So the position of the piston in the tank in the middle of the body changes quickly because the entire height of the vehicle is to be painted while at the start and at the end of the coating phase the vehicle is painted to the top of the wings; that is to say at mid-height.
  • the installation in Figure 3 differs from that in the Figure 1 in that the conveyor is of the stop type (stop and go) and in that the projector 105a is susceptible to movements parallel to the XX 'axis, here mounted on a multi-axis robot 112a.
  • the elements similar to those of figure 1 carry identical references increased by 100.
  • the bodywork 101 being fixed in the cabin 102 during the phases coating product projection, position relative of the projector to the body is known by measuring the position of the projector 105a in cabin 102, i.e. the position of the end of the robot 112a arm.
  • the sensor 10 of the embodiment of Figure 1 can advantageously be replaced by a 110a encoder or set of encoders placed near the joints of the multi-axis robot 112.
  • the enslavement of the position of piston 107a in tank 106a is possible thanks to a numerical control 109a which drives a 108a electric stepper motor.

Landscapes

  • Spray Control Apparatus (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Description

L'invention concerne un procédé et un dispositif de projection de produit de revêtement utilisés, notamment, dans les installations où l'alimentation d'un projecteur de produit de revêtement est réalisée à partir d'un réservoir à piston.
Dans les installations de revêtement classiques, on asservit parfois le débit de produit de revêtement par rapport à la vitesse du convoyeur qui transporte des objets à revêtir tels que des carrosseries de véhicules automobiles. Un calculateur détermine, à intervalles de temps donnés, de l'ordre de quelques secondes, et en fonction de la vitesse du convoyeur, une valeur de consigne du débit de peinture qui doit être délivré à un projecteur pendant l'intervalle de temps suivant. Dans le cas d'une alimentation du projecteur à partir d'un réservoir à piston, on asservit ainsi la vitesse de déplacemnent du piston par rapport à la vitesse de déplacement des objets. En pratique, la précision de la vitesse de convoyage des carrosseries est aussi importante pour l'état de surface obtenu que la précision du débit de produit de revêtement fourni au projecteur.
Or, il arrive que la mesure de vitesse du convoyeur soit imprécise ou que la vitesse du convoyeur varie de façon non contrôlée, ce qui induit des erreurs sur le débit de produit fourni au projecteur et, par voie de conséquence, des irrégularités dans le revêtement qui peuvent engendrer des défauts d'aspects. De plus, il arrive que le convoyeur doive, pour raison de sécurité, être arrêté en urgence au cours d'une phase de revêtement. Les temps de réponse sont tels qu'une quantité de peinture mal contrôlée est projetée sur la carrosserie en cours d'arrêt, ce qui conduit, d'une part, à un gaspillage de produit et, d'autre part, à la formation d'une sur-épaisseur préjudiciable à l'état de surface.
Des problèmes équivalents apparaissent dans les installations où les objets à revêtir sont à l'arrêt pendant les phases de projection et ou les projecteurs sont mobiles le long ou autour des objets, par exemple dans le cas où un projecteur est porté par un robot multiaxe. Une telle installation est connue de FR-A-2 609 252.
L'invention résout l'ensemble de ces problèmes.
Elle concerne un procédé de projection de produit de revêtement grâce à au moins un projecteur alimenté en produit de revêtement à partir d'un réservoir à piston caractérisé en ce que la position du piston dans le réservoir est asservie à la position relative du projecteur par rapport aux objets à revêtir.
L'invention concerne aussi un dispositif apte à la mise en oeuvre de ce procédé et plus précisément un dispositif de projection de produit de revêtement sur des objets transportés par un convoyeur, ledit dispositif comprenant un projecteur alimenté en produit de revêtement à partir d'un réservoir à piston, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'asservissement de la position du piston dans le réservoir par rapport à la position relative du projecteur par rapport aux objets.
Grâce au procédé et au dispositif de l'invention, une installation de revêtement n'est pas perturbée par les variations de vitesse du convoyeur d'une installation et/ou les arrêts d'urgence.
L'invention s applique aussi bien au cas où les objets à revêtir défilent devant le projecteur, eventuellement mobile, ou à celui où les objets sont fixes pendant les phases de revêtement et où le projecteur est mobile, par exemple porté par le bras d' un robot multiaxe. Dans le premier cas, le projecteur peut être porté par une machine latérale ou une machine de toit.
L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaítront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre de 2 modes de réalisation d'une installation de projection de produit de revêtement conforme à son principe donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels
  • la figure 1 est une vue schématique de dessus d'une installation de projection de produit de revêtement;
  • la figure 2 est une représentation symbolique de la position du piston en fonction de la position des carrosseries sur l'axe XX' de la figure 1 et
  • la figure 3 est une vue schématique de dessus d'une autre installation de projection de produit de revêtement.
L'installation de la figure 1 comprend un convoyeur non représenté déplaçant des objets, tels que des carrosseries de véhicules automobiles 1 en translation dans une cabine 2 le long d'un axe XX'. Elle comprend essentiellement plusieurs machines latérales 3a à 3f et une machine de toit 4. Chacune de ces machines porte au moins un projecteur 5a à 5i respectivement alimenté en produit de revêtement à partir d'un réservoir à piston 6a à 6i. Le réservoir 6a de la machine 3a comprend un piston 7a, commandé par un moteur électrique pas-à-pas 8a, et apte à pousser le produit de revêtement à l'extérieur du réservoir 6a vers le projecteur 5a. Le moteur 8a est piloté par une commande numérique 9a reliée à un automate non représenté.
La position du piston 7a dans le réservoir 6a est déterminée par son abscisse sur un axe le long duquel il se déplace en translation. La position de la carrosserie le long de l'axe XX' est mesurée par un capteur 10 placé sur le trajet des carrosseries 1 et dont la sortie est reliée à l'automate. Conformément à l'invention, la position du piston 7a dans le réservoir est déterminée par la commande numérique 9a en fonction de la position de la carrosserie le long de l'axe XX'. Plus précisément, un top est envoyé par le capteur 10 à l'automate pour chaque centimètre parcouru par la carrosserie. Avec une vitesse moyenne de 4 mètres par minute, un top est envoyé toutes les 150 millisecondes. Entre chaque top-convoyeur reçu, l'automate interpole la valeur moyenne de consigne de la position du piston 7a qui est transmise à la commande numérique 9a et au moteur 8a. Le fonctionnement des autres machines est similaire. La fonction ayant pour variable la position de la carrosserie le long de l'axe XX' et pour valeur l'abscisse de la position du piston est une fonction monotone croissante. De plus, dans le cas où la carrosserie recule le long de l'axe XX', c'est-à-dire où sa progression change de sens, le piston est débrayé et maintenu en position jusqu'à ce que la carrosserie retourne à la position qu'elle occupait avant de changer de sens. Eventuellement, la connexion entre le piston et sa tige d'entraínement est du type divulgué dans la demande FR-A-2 722 432 au nom de la Demanderesse dont le contenu est inclus dans la présente demande par référence.
Des exemples de courbes représentatives de la position du piston par rapport à l'avance de la carrosserie sur l'axe XX' représentée par les tops convoyeur sont visibles à la figure 2. La courbe A est utilisée pour une relation linéaire entre les tops convoyeur et l'avance du piston. Le coefficient d'échelle constant est de l'ordre de 0,0375 puisque le piston parcourt environ 150 mm pendant que la carrosserie parcourt environ 4 mètres. La courbe B résulte d'un coefficient d'échelle variable qui est déterminé expérimentalement en fonction de l'épaisseur de produit de revêtement désirée et de la dimension des surfaces à peindre perpendiculairement à leur déplacement sur le convoyeur. Ainsi, la position du piston dans le réservoir au milieu de la carrosserie varie rapidement car toute la hauteur du véhicule est à peindre alors qu'au début et à la fin de la phase de revêtement le véhicule est peint jusqu'au haut des ailes; c'est-à-dire à mi-hauteur.
L'installation de la figure 3 diffère de celle de la figure 1 en ce que le convoyeur est du type à arrêt (stop and go) et en ce que le projecteur 105a est susceptible de mouvements parallèles à l'axe XX', ici monté sur un robot multiaxe 112a. Les éléments similaires à ceux de la figure 1 portent des références identiques majorées de 100. La carrosserie 101 étant fixe dans la cabine 102 pendant les phases de projection de produit de revêtement, la position relative du projecteur par rapport à la carrosserie est connue par la mesure de la position du projecteur 105a dans la cabine 102, c'est-à-dire la position du bout du bras du robot 112a. Le capteur 10 du mode de réalisation de la figure 1 peut avantageusement être remplacé par un codeur 110a ou un ensemble de codeurs placés à proximité des articulations du robot multiaxe 112. Comme précédemment, l'asservissement de la position du piston 107a dans le réservoir 106a est possible grâce à une commande numérique 109a qui pilote un moteur électrique pas-à-pas 108a.

Claims (12)

  1. Procédé de projection de produit de revêtement grâce à au moins un projecteur (5, 105a) alimenté en produit de revêtement à partir d'un réservoir à piston (6, 106), caractérisé en ce que la position du piston (7, 107) dans le réservoir est asservie à la position relative dudit projecteur par rapport aux objets (1, 101) à revêtir.
  2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits objets (1, 101) sont déplacés en translation par un convoyeur le long d'un axe (XX').
  3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits objets (1) sont déplacés en translation par ledit convoyeur pendant les phases de projection de produit de revêtement et en ce que l'asservissement de la position du piston est effectué par rapport à la position d'un point des objets (1) sur l'axe (XX') de translation desdits objets.
  4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits objets (1) sont déplacés en translation par ledit convoyeur pendant les phases de projection de produit de revêtement et en ce que la position du piston (7) dans le réservoir (6) est maintenue en cas de changement de sens de déplacement d'un objet en cours de révêtement.
  5. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits objets sont fixes dans une cabine (102) pendant les phases de projection et en ce que ledit projecteur (105a) est mobile par rapport auxdits objets et parallèlement à l'axe de translation (XX') desdits objets.
  6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'asservissement de la position du piston (107a) est effectué par rapport à la position dudit projecteur (105a) dans ladite cabine.
  7. Dispositif de projection de produit de revêtement sur des objets (1, 101) transportés par un convoyeur, ledit dispositif comprenant un projecteur (5, 105a) alimenté en produit de revêtement à partir d'un réservoir (6, 106a) à piston, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'asservissement (8, 9, 108a, 109a) de la position du piston (7, 107) dans le réservoir par rapport à la position relative dudit projecteur par rapport auxdits objets.
  8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits moyens comprennent au moins un capteur (10) de position desdits objets (1) apte à déterminer l'abscisse d'un point desdits objets sur un axe (XX') ou un capteur (110a) de position dudit projecteur (105a) parallèlement audit axe (XX').
  9. Dispositif selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce qu'il comprend un convoyeur apte à déplacer lesdits objets (1) en translation pendant les phases de projection de produit de revêtement et en ce qu'il comporte des moyens (8, 9) aptes à maintenir la position du piston (7) dans le réservoir (6) en cas de changement de sens de déplacement d'un objet en cours de revêtement.
  10. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que les moyens d'entraínement dudit piston (7, 107a) comprennent un moteur électrique pas-à-pas (8, 108a).
  11. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que lesdits moyens comprennent au moins une commande numérique (9, 109a) apte à piloter les moyens d'entraínement dudit piston (7, 107a) avec un coefficient d'échelle variable entre la position relative dudit projecteur (5, 105a) par rapport auxdits objets (1, 101) d'une part et la position dudit piston dans le réservoir d'autre part.
  12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que ledit coefficient est fonction de l'épaisseur de la couche de revêtement désirée.
EP95420322A 1994-11-18 1995-11-17 Procédé et dispositif de projection de produit de revêtement Expired - Lifetime EP0716889B1 (fr)

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FR9414047 1994-11-18
FR9414047A FR2727039B3 (fr) 1994-11-18 1994-11-18 Procede et dispositif de projection de produit de revetement

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EP0716889A2 EP0716889A2 (fr) 1996-06-19
EP0716889A3 EP0716889A3 (fr) 1997-04-23
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EP95420322A Expired - Lifetime EP0716889B1 (fr) 1994-11-18 1995-11-17 Procédé et dispositif de projection de produit de revêtement

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