FR2760661A1 - Cleaning method for building facades - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention est relative aux machines de nettoyage de façades. The present invention relates to facade cleaning machines.
Les machines de nettoyage de façades utilisent généralement des techniques de nettoyage par voie chimique ou mécanique. Façade cleaning machines generally use chemical or mechanical cleaning techniques.
L'invention propose quant à elle un système de nettoyage de façades par faisceau laser. The invention proposes a system for cleaning facades by laser beam.
Les techniques lasers sont depuis longtemps utilisées pour le nettoyage de surfaces de matières solides. Elles présentent l'avantage de permettre un nettoyage sans altération des surfaces nettoyées. Laser techniques have long been used for cleaning solid surfaces. They have the advantage of allowing cleaning without alteration of the cleaned surfaces.
Toutefois, à ce jour, elles n'ont jamais pu être mises en pratique de façon satisfaisante pour le nettoyage de façades. On considère en effet que la complexité des surfaces de façades et les puissances d'émission des lasers, nécessitent que le laser soit dirigé manuellement, de sorte que le nettoyage ne peut être que beaucoup plus lent avec les techniques de nettoyage classiques. En outre, les contraintes liées notamment à la sécurité des personnes font que la mise en oeuvre d'un tel nettoyage sur de très grandes surfaces n'est pas compétitive. However, to date, they have never been able to be practiced satisfactorily for cleaning facades. It is in fact considered that the complexity of the facade surfaces and the emission powers of the lasers require that the laser be directed manually, so that the cleaning can only be much slower with conventional cleaning techniques. In addition, the constraints linked in particular to personal safety mean that the implementation of such cleaning on very large surfaces is not competitive.
L'invention permet de pallier ces inconvénients. The invention overcomes these drawbacks.
Elle propose à cet effet une machine de nettoyage de façades comportant une source pour l'émission d'un faisceau lumineux de type laser, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens permettant de réfléchir le faisceau émis par ladite source, de façon qu'il atteigne la façade à nettoyer selon différentes incidences. To this end, it provides a facade cleaning machine comprising a source for the emission of a laser type light beam, characterized in that it comprises means making it possible to reflect the beam emitted by said source, so that it reaches the facade to be cleaned according to different incidences.
Une telle structure permet au faisceau émis d'atteindre tout les points de la surface à nettoyer, même si celle-ci est fort complexe. Such a structure allows the emitted beam to reach all the points of the surface to be cleaned, even if it is very complex.
Cette machine est avantageusement complétée par les différentes caractéristiques suivantes, prises seules ou selon toutes leurs combinaisons possibles
- lesdits moyens comportent des moyens formant miroir sur lesquels le faisceau émis est envoyé, ainsi que des moyens pour modifier l'orientation relative de la direction d'émission du faisceau lumineux et de ces moyens formant miroirs
- elle comporte des moyens pour balayer automatiquement une pluralité d'orientations relatives
- les moyens formant miroir comportent une ampoule dont la face interne est réfléchissante et qui est ouverte à son extrémité destinée à être disposée directement au droit de la façade, ainsi qu'un miroir intérieur pour renvoyer, pour certaines orientations, le faisceau émis par la source sur la surface intérieure de ladite ampoule
- le miroir intérieur est de forme principalement conique et s'évase en direction de ladite ouverture
- la forme de l'ouverture de l'ampoule est asymétrique, ladite ampoule présentant une échancrure lui permettant d'être passée sur des reliefs de la façade pour les coiffer
- elle comporte une caméra permettant de surveiller le nettoyage à distance et évite de ce fait les risques de cécités
- les moyens permettant de réfléchir le faisceau laser pour qu'il atteigne les façades selon différentes incidences sont montés sur une nacelle portée par un bras télescopique, elle-même portée par un véhicule
- la caméra est montée sur la nacelle
- elle comporte des moyens pour analyser le type de surface sur laquelle le faisceau laser arrive.This machine is advantageously supplemented by the following different characteristics, taken alone or in all their possible combinations
- Said means comprise means forming a mirror on which the emitted beam is sent, as well as means for modifying the relative orientation of the direction of emission of the light beam and of these means forming mirrors
- It includes means for automatically scanning a plurality of relative orientations
the mirror-forming means comprise a bulb, the internal face of which is reflective and which is open at its end intended to be placed directly in line with the facade, as well as an interior mirror for returning, for certain orientations, the beam emitted by the source on the inner surface of said bulb
- the interior mirror is mainly conical in shape and widens in the direction of said opening
- the shape of the opening of the bulb is asymmetrical, said bulb having a notch allowing it to be passed over reliefs of the facade to cover them
- it includes a camera to monitor cleaning remotely and thereby avoids the risk of blindness
the means making it possible to reflect the laser beam so that it reaches the facades according to different incidences are mounted on a nacelle carried by a telescopic arm, itself carried by a vehicle
- the camera is mounted on the nacelle
- It includes means for analyzing the type of surface on which the laser beam arrives.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit. Cette description est purement illustrative et non limitative. Elle doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels
- la figure 1 est un schéma illustrant un système de nettoyage de façade conforme à l'invention
- la figure 2 est un schéma illustrant un mode de réalisation possible pour les optiques de déviation du faisceau lumineux.Other characteristics and advantages of the invention will emerge from the description which follows. This description is purely illustrative and not limiting. It should be read in conjunction with the accompanying drawings on which
- Figure 1 is a diagram illustrating a facade cleaning system according to the invention
- Figure 2 is a diagram illustrating a possible embodiment for the light beam deflection optics.
La machine illustrée sur la figure 1 comporte un camion 1 qui est disposé au sol à proximité de la façade F à nettoyer et qui porte, par l'intermédiaire d'un bras télescopique 2, une nacelle 3. The machine illustrated in FIG. 1 comprises a truck 1 which is placed on the ground near the facade F to be cleaned and which carries, by means of a telescopic arm 2, a nacelle 3.
Cette nacelle 3 porte une source d'émission laser 4, ainsi que des moyens optiques 5 de réflexion - pour lesquels un exemple de réalisation possible est décrit plus loin de façon détaillée en référence à la figure 2 qui reçoivent un faisceau laser et qui réfléchissent celui-ci en direction de la façade F. Le faisceau envoyé sur la façade a été référencé par E sur la figure 1. This nacelle 3 carries a laser emission source 4, as well as optical means 5 for reflection - for which a possible exemplary embodiment is described below in detail with reference to FIG. 2 which receive a laser beam and which reflect that -this in the direction of the facade F. The beam sent on the facade has been referenced by E in FIG. 1.
Bien entendu, cette figure 1 est uniquement schématique. En particulier, il doit être compris que le faisceau E est dirigé vers la façade, et non latéralement. Of course, this figure 1 is only schematic. In particular, it should be understood that the beam E is directed towards the facade, and not laterally.
En variante, notamment pour des faibles puissances de laser, la source 4 peut être disposée sur le camion 1, le faisceau laser émis par cette source 4 étant transporté jusqu'aux moyens 5 par l'intermédiaire d'une fibre optique. As a variant, in particular for low laser powers, the source 4 can be placed on the truck 1, the laser beam emitted by this source 4 being transported to the means 5 via an optical fiber.
Les moyens 5, ainsi que l'orientation de la source 4 par rapport auxdits moyens, sont commandés à partir d'une unité de gestion 6 sur le véhicule pour que le faisceau laser réalise un balayage de la façade F (balayage selon les directions x et y sur la figure 1). The means 5, as well as the orientation of the source 4 with respect to said means, are controlled from a management unit 6 on the vehicle so that the laser beam scans the facade F (scanning along the directions x and y in Figure 1).
Ce balayage est contrôlé à distance par un opérateur qui surveille les images fournies par une caméra 7 placée sur la nacelle 3. This scanning is controlled remotely by an operator who monitors the images provided by a camera 7 placed on the nacelle 3.
Cette caméra 7 peut également être complétée par un capteur 8 permettant de mesurer la distance entre la façade F et le miroir de sortie des moyens 5, ainsi que d'apprécier la nature de la façade. This camera 7 can also be supplemented by a sensor 8 making it possible to measure the distance between the facade F and the exit mirror of the means 5, as well as to assess the nature of the facade.
Par exemple, dans le cas où le capteur 8 détecte que l'on se trouve sur une surface particulièrement lisse et donc d'un nettoyage facile, comme une surface de verre, le balayage du faisceau laser est accéléré jusqu'à ce que le capteur 8 détecte à nouveau que l'on se trouve en regard dlune surface de pierre qui nécessite un nettoyage plus fouillé. For example, in the case where the sensor 8 detects that one is on a particularly smooth surface and therefore of easy cleaning, such as a glass surface, the scanning of the laser beam is accelerated until the sensor 8 again detects that we are facing a stone surface which requires more thorough cleaning.
On notera que l'opérateur, grâce à la caméra 7, surveille en toute sécurité à distance les opérations de nettoyage. Note that the operator, thanks to the camera 7, safely monitors the cleaning operations remotely.
En présence d'un relief R sur la façade, les moyens 5 et la source 4 sont commandés par l'opérateur 7 de façon que ce relief R soit attaqué selon différentes incidences par le faisceau laser, de sorte que ledit faisceau atteind toutes les zones de la surface du relief
R, même lorsque celui-ci présente une géométrie particulièrement compliquée (fresque ou statue par exemple).In the presence of a relief R on the facade, the means 5 and the source 4 are controlled by the operator 7 so that this relief R is attacked at different incidences by the laser beam, so that said beam reaches all the zones of the relief surface
R, even when it has a particularly complicated geometry (fresco or statue for example).
La source d'émission laser 4 émet, pour des raisons de sécurité, en direction de la façade F. Plus particulièrement, la source 4 est orientable par rapport à une direction principale d'émission - par rapport à laquelle elle peut être pivotée jusqu'à un angle de 300 et en mode opérationnel, l'ensemble constitué par la source 4 et les moyens 5 est positionné par rapport à la façade F de façon que la direction principale d'émission de la source 4 soit perpendiculaire à ladite façade F. The laser emission source 4 emits, for safety reasons, in the direction of the facade F. More particularly, the source 4 is orientable relative to a main emission direction - relative to which it can be pivoted up to at an angle of 300 and in operational mode, the assembly constituted by the source 4 and the means 5 is positioned relative to the facade F so that the main direction of emission of the source 4 is perpendicular to said facade F.
Dans l'exemple illustré sur la figure 2, les moyens 5 comportent une ampoule 10 dont la surface intérieure est réfléchissante et dans laquelle est disposé un miroir de renvoi 11 de forme principalement conique. In the example illustrated in FIG. 2, the means 5 comprise a bulb 10, the interior surface of which is reflective and in which is disposed a deflection mirror 11 of mainly conical shape.
L'ampoule 10 présente un renflement principal 10apar exemple de forme principalement paraboloïde - qui est prolongé à une extrémité par un renflement 10b de plus petites dimensions et qui est ouvert à son autre extrémité. La source 4 est disposée dans le renflement 10b de petites dimensions, tandis que le miroir 11 de forme principalement conique s'étend coaxialement dans le renflement 10a, à proximité du renflement lOb, en s'évasant en direction de l'ouverture du renflement 10a. The bulb 10 has a main bulge 10 for example of mainly paraboloid shape - which is extended at one end by a bulge 10b of smaller dimensions and which is open at its other end. The source 4 is arranged in the bulge 10b of small dimensions, while the mirror 11 of mainly conical shape extends coaxially in the bulge 10a, near the bulge 10b, widening in the direction of the opening of the bulge 10a .
La forme de l'ampoule 10 au niveau de cette ouverture est asymétrique. Elle définit d'un côté de ladite ampoule 10 une échancrure 13 qui permet, en présence d'un relief R sur la façade F, de placer le renflement 10a sur ce relief R, de façon à le coiffer complètement, l'axe principal d'émission de la source 4 passant par ce relief R. The shape of the bulb 10 at this opening is asymmetrical. It defines on one side of said bulb 10 a notch 13 which allows, in the presence of a relief R on the facade F, to place the bulge 10a on this relief R, so as to cover it completely, the main axis d emission from source 4 passing through this relief R.
Le miroir 11 de forme conique présente un canal axial 12 qui est traversé par le faisceau laser lorsque celui-ci est émis selon la direction principale d'émission, de sorte que le faisceau laser atteind alors directement la façade F. The mirror 11 of conical shape has an axial channel 12 which is crossed by the laser beam when it is emitted in the main direction of emission, so that the laser beam then directly reaches the facade F.
Lorsque la direction d'émission de la source 4 est inclinée par rapport à l'axe 12 de l'ampoule 10, le faisceau laser atteind, pour de petites inclinaisons, la façade F ou son relief R en étant renvoyé par le miroir 11 sur la face intérieure de l'ampoule 10, puis par ladite face réfléchissante sur la façade F ou son relief R. La nouvelle direction d'incidence par rapport à la façade F forme alors un angle aigu avec l'axe 12 de l'ampoule 10. When the emission direction of the source 4 is inclined relative to the axis 12 of the bulb 10, the laser beam reaches, for small inclinations, the facade F or its relief R by being returned by the mirror 11 on the inner face of the bulb 10, then by said reflecting face on the facade F or its relief R. The new direction of incidence relative to the facade F then forms an acute angle with the axis 12 of the bulb 10 .
Pour des inclinaisons plus importantes de la direction d'émission de la source 4, le faisceau peut atteindre directement une zone du renflement 10a qui est au voisinage immédiat de l'ouverture de l'ampoule 10. Elle est alors renvoyée sur le relief R avec une direction d'incidence qui forme un angle obtu avec l'axe 12 de l'ampoule 10. For larger inclinations of the emission direction of the source 4, the beam can directly reach an area of the bulge 10a which is in the immediate vicinity of the opening of the bulb 10. It is then returned to the relief R with an incidence direction which forms an obtuse angle with the axis 12 of the bulb 10.
Par exemple, pour un balayage de 150 (voir 300) de la direction d'émission de la source 4 par rapport à l'axe de l'ampoule 10, l'inclinaison de la direction d'incidence du faisceau qui arrive sur la façade varie jusqu'à faire un angle de l'ordre de 1250 à 1300 par rapport à la normale à la façade F. For example, for a scan of 150 (see 300) of the direction of emission of the source 4 relative to the axis of the bulb 10, the inclination of the direction of incidence of the beam which arrives on the facade varies up to an angle of around 1250 to 1300 from normal to facade F.
Ainsi, en changeant l'orientation de la source 4, il est possible de balayer différentes incidences par lesquelles le faisceau laser attaque la façade F et le relief R et de nettoyer des zones des reliefs de la façade
F rendues difficilement accessibles par leur concavité. Thus, by changing the orientation of the source 4, it is possible to scan different incidences by which the laser beam attacks the facade F and the relief R and to clean areas of the reliefs of the facade
F made difficult to access by their concavity.
Claims (10)
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Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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| FR2760661A1 true FR2760661A1 (en) | 1998-09-18 |
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| FR9702926A Expired - Fee Related FR2760661B1 (en) | 1997-03-12 | 1997-03-12 | FACADE CLEANING MACHINES |
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