FR2888966A1 - Procede et dispositif de fabrication d'articles de masquage - Google Patents

Abstract

La présente invention est relative à un procédé de fabrication d'un article de recouvrement d'une partie de la surface externe d'un véhicule, dans lequel on découpe l'article dans un matériau en feuille selon un contour bidimensionnel adapté à la partie de véhicule à recouvrir, dans lequel on calcule ce contour à partir de données géométriques tridimensionnelles de la partie de véhicule à recouvrir, et dans lequel on détermine les données géométriques tridimensionnelles de la surface à recouvrir à partir d'un modèle tridimensionnel de la surface externe d'au moins une portion du véhicule englobant la partie de surface à recouvrir

Description

Procédé et dispositif de fabrication d'articles de masquage.

La présente invention est relative à un procédé et à un dispositif de fabrication d'articles de masquage d'une partie d'un véhicule, afin de protéger cette partie de salissures susceptibles de résulter de la peinture d'une autre partie de ce véhicule.

Le domaine technique de l'invention est celui de la réparation de carrosserie automobile.

Il est connu de protéger les parties vitrées d'un véhicule automobile avant de peindre une partie au moins de la carrosserie, avec des masques recouvrant ces parties vitrées.

Pour cette opération de masquage, également dite de marouflage, on utilise généralement, soit du papier de récupération, soit du papier conditionné en rouleau; pour chaque partie de véhicule à protéger, un opérateur découpe et/ou déchire manuellement une ébauche de masque dans une feuille de ce papier; la forme de l'ébauche ainsi formée ne correspond pas à celle de la partie de véhicule à protéger; l'opérateur peut ensuite déchirer et/ou froisser l'ébauche afin d'adapter grossièrement son contour à celui de la partie à protéger; ces opérations sont longues et délicates, et il n'en résulte jamais un masque de forme adaptée à celle de la pièce à protéger.

Il a été décrit dans la demande WO 02/29767 un masque de protection d'une partie vitrée ou bombée d'un véhicule, qui est réalisé dans un matériau en feuille, et dont le contour est curviligne, en partie au moins et généralement en totalité, le contour du masque correspondant, après déformation du masque en le plaquant contre ladite partie de véhicule, au contour de cette partie; ce document préconise d'utiliser un matériau en feuille mince et léger, monocouche et généralement sensiblement dénué d'adhésif, d'épaisseur inférieure à 200 microns, en particulier située dans une plage allant de 20 à 80 microns; le matériau présente une masse surfacique inférieure à 200g/m2, en particulier située dans une plage allant de 20 à 80g/m2.

Afin d'éviter que le masque ne se déforme ou ne se détériore lorsqu'il est en contact avec des substances aqueuses ou huileuses, ce document proposer d'utiliser un matériau présentant, sur ses deux faces, une résistance élevée à la pénétration de ces substances, en particulier un papier simili-sulfurisé (ingraissable) sur ses deux faces, ou un papier kraft couché deux faces en polyéthylène, ou encore une matière plastique résistant aux solvants utilisés pour la peinture du véhicule.

Il a été décrit dans la demande WO2004026546 un procédé et un système de coupe de masques (ou articles) de marouflage d'une partie externe d'un véhicule dans lequel on (pré-)découpe l'article dans un matériau en feuille selon un contour plan (bidimensionnel) adapté à la partie de véhicule à masquer; le système comporte un programme de calcul de mise à plat d'un contour gauche qui permet de constituer une base de données géométriques bidimensionnelles de contour approximatif de masques, à partir de données géométriques tridimensionnelles de parties vitrées de véhicules. Ce document décrit également un appareil de fabrication de ces masques.

Un objectif de l'invention est de proposer de tels procédés et appareils de fabrication d'articles de recouvrement ou masquage d'une partie externe généralement non plane - d'un véhicule, qui soient améliorés ou qui remédient, en partie au moins, aux inconvénients ou lacunes de ces procédés et appareils.

La construction d'une base de données tridimensionnelles des parties (ou surfaces) externes d'un véhicule susceptibles d'être recouvertes par un masque, présente des difficultés; en effet, la surface de véhicule à recouvrir peut présenter une forme et des dimensions très variables, selon qu'il s'agit d'une pièce vitrée telle qu'une optique de phare ou un parebrise, d'une pièce de carrosserie telle qu'une aile ou un capot, ou bien encore d'une partie seulement d'une telle pièce vitrée ou de carrosserie; la création d'une telle base de données à partir des données tridimensionnelles (de définition ) de chacune de ces pièces serait coûteuse et d'un emploi complexe; cela nécessiterait en outre, pour chacune de ces pièces, de déterminer une représentation géométrique tridimensionnelle de la surface externe visible , seule, de la pièce considérée, à partir des données tridimensionnelles de cette pièce.

Le recouvrement de la surface externe d'un rétroviseur d'un véhicule pose un autre problème en raison des faibles rayons de courbure de cette surface et du caractère fortement saillant du rétroviseur par rapport au reste de la carrosserie du véhicule.

Le recouvrement systématique de toutes les pièces vitrées ou de carrosserie qui entourent une pièce à peindre pose un autre problème en raison des pertes de temps et de matériau en feuille utilisé pour le masquage qui sont susceptibles d'en résulter.

I1 existe par ailleurs un besoin concernant un procédé de coupe d'un masque de marouflage adapté à la peinture d'une partie seulement d'une pièce de carrosserie.

Par ailleurs, il s'est avéré que la coupe rapide et précise de masques de marouflage dans un matériau en feuille mince conditionné en rouleau est rendue difficile en ce qui concerne l'entraînement en rotation du rouleau par un moteur, l'inertie du rouleau contrariant une alimentation régulière de l'appareil de coupe et provoquant une mise en tension importante de la portion de matériau en feuille s'étendant entre le rouleau et l'appareil de coupe.

Il s'est par ailleurs avéré souhaitable de contrôler de façon simple la qualité du matériau en feuille conditionné en rouleau.

Selon un premier aspect, l'invention concerne un procédé de fabrication d'un article de recouvrement d'une partie de la surface externe d'un véhicule, dans lequel on (pré-)découpe l'article dans un matériau en feuille selon un contour bidimensionnel adapté à la partie de véhicule à recouvrir, et dans lequel on calcul ce contour à partir de données géométriques tridimensionnelles de la partie de véhicule à masquer; conformément à l'invention, on détermine les données géométriques tridimensionnelles de la surface à recouvrir à partir d'un modèle tridimensionnel ou représentation géométrique tridimensionnelle de la surface externe d'au moins une portion du véhicule englobant la partie de surface à masquer.

On peut ainsi calculer simplement la géométrie tridimensionnelle ( dans l'espace ) de n'importe quelle surface à recouvrir, par sélection -ou extraction- d'une partie du modèle tridimensionnel du véhicule complet.

Il est généralement possible d'utiliser un modèle tridimensionnel d'une portion seulement du véhicule; en particulier, lorsque la surface externe d'un véhicule complet présente une symétrie par rapport à un plan antéropostérieur médian, on peut utiliser un modèle de la moitié (gauche ou droite) seulement du véhicule, qui correspond aux surfaces externes du véhicule qui sont situées d'un coté de ce plan; dans ce cas, on peut également utiliser un modèle du véhicule complet qui présente alors également une symétrie par rapport à un plan (vertical) antéro-postérieur médian.

D'une façon générale, selon l'invention, on utilise un modèle d'au moins une portion substantielle de la surface externe du véhicule, cette portion de surface incluant la surface à recouvrir.

Ce modèle surfacique peut être basé sur des formes primitives polygonales; cependant, les primitives du modèle sont de préférence des splines, en particulier des splines de Bézier ou des courbes ou surfaces Nurbs ( non uniformal rational B-splines ), de façon à former une représentation précise et fidèle de la surface externe réelle du véhicule considéré, tout en facilitant l'enregistrement et le traitement ultérieur de tout ou partie du modèle.

Ce modèle 3D (tridimensionnel) d'un véhicule est de préférence obtenu à partir d'un nuage ou ensemble- de points de l'espace dont les coordonnées correspondent à celles de points de la surface externe du véhicule considéré ; ces points sont obtenus par balayage de la surface externe d'un exemplaire (réel) du véhicule considéré, à l'aide d'un scanneur tridimensionnel; on utilise de préférence à cet effet un scanneur ou télémètre à balayage- à faisceau laser.

Dans ce cas notamment, on peut utiliser comme exemplaire du véhicule une reproduction à échelle réduite de ce véhicule, ce qui facilite la modélisation de la surface externe de véhicules de grandes dimensions; on utilise avantageusement une reproduction à une échelle située dans une plage allant de 1/4 environ à 1/200 environ, en particulier allant de 1/15 environ à 1/50 environ.

Afin d'obtenir un nuage de points dont l'enveloppe est une représentation fidèle de la surface externe de l'exemplaire de véhicule scanné, le balayage de cette surface par le laser peut combiner un balayage en translation et un balayage en rotation. Il est également préféré de déposer une pellicule de revêtement uniforme sur l'exemplaire de véhicule à scanner, au moins sur les parties transparentes de celui-ci.

Le calcul d'un modèle 3D à partir d'un nuage de points est de préférence effectué par un calculateur relié au scanner; la sélection des parties du modèle 3D complet pour obtenir la géométrie 3D de la surface à recouvrir considérée est faite par ce calculateur, en fonction de données d'extraction introduites par un opérateur; les données obtenues sont mises à plat pour obtenir des données 2D de contour de masque qui sont transférées à un appareil de coupe tel que celui décrit dans le document WO2004026546.

Selon un autre aspect, l'invention propose un procédé dans lequel on (pré)découpe dans une bande de matériau en feuille conditionné en rouleau, à l'aide d'un organe de coupe mobile d'un appareil de coupe, un article prévu pour former, après pliage de l'article et solidarisation mutuelle d'au moins deux portions de contour de l'article (en particulier quatre portions de contour), un sac présentant une embouchure dont la forme est adaptée à celle du contour d'un support de rétroviseur du véhicule, le sac enveloppant le rétroviseur.

Selon un autre aspect, l'invention propose un appareil de fabrication d'un article de recouvrement d'une partie de la surface externe d'un véhicule qui est conçu ou programmé pour mettre en oeuvre un procédé selon l'invention.

Selon un autre aspect, l'invention propose un support de données qui comporte des instructions lisibles et exécutables par un ordinateur pour mettre en oeuvre un procédé selon l'invention.

Selon d'autres caractéristiques préférées de l'invention: - on (pré-) découpe une fenêtre à l'intérieur de l'article, en fonction de données de fenêtre introduites par un opérateur; - on découpe l'article le long d'une partie seulement du contour d'une pièce du véhicule et le long d'un segment rectiligne reliant les deux extrémités de la partie du contour de la pièce, en fonction de données de segment introduites par un opérateur; - on découpe l'article dans une bande de matériau en feuille conditionné en rouleau (présentant une masse surfacique inférieure ou égale à 80 gr/m2), à l'aide d'un organe de coupe mobile d'un appareil de coupe, et on tend une portion de la bande de matériau en feuille s'étendant entre le rouleau et l'organe de coupe; de préférence encore, pour tendre la portion de bande de matériau, on utilise un lest en forme de rouleau s'appuyant sur ladite portion de bande et monté mobile en translation entre une position supérieure et une position inférieure, on actionne le dévidement du rouleau de matériau en feuille lorsque le lest atteint la position supérieure et on stoppe le dévidement du rouleau de matériau en feuille lorsque le lest atteint la position inférieure; -lorsqu'on charge un rouleau de matériau en feuille sur un appareil de coupe, on vérifie que le rouleau ou un support de rouleau séparable de l'appareil de coupe présente une caractéristique déterminée, en particulier une caractéristique électrique déterminée telle qu'une résistance électrique déterminée, et lorsque tel n'est pas le cas, on interdit le fonctionnement de l'appareil de coupe pour éviter sa détérioration.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaissent dans la description suivante faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: La figure 1 représente un organigramme simplifié d'un mode préféré de réalisation d'un procédé selon l'invention, et les données obtenues successivement par ce procédé ; La figure 2 est une vue en coupe transversale schématique d'un appareil de coupe d'articles de masquage selon un mode préféré de réalisation de l'invention; La figure 3a est une vue d'un rouleau de matériau en feuille et de son support qui sont adaptés à l'appareil de la figure 2, conformément à un aspect de l'invention; la figure 3b illustre en vue en perspective schématique des moyens de contrôle de la résistance électrique d'une extrémité d'un support du rouleau de la figure 3a; La figure 4 illustre schématiquement un mode préféré de réalisation d'un masque de rétroviseur selon un autre aspect de l'invention.

Par référence à la figure 1, pour déterminer un modèle 3D de la surface externe d'un véhicule, on utilise une reproduction 120 à échelle réduite de ce véhicule; la surface externe de cette reproduction est balayée (opération 128) par le faisceau laser d'un scanneur connecté à un ordinateur, en produisant un nuage 121 de points de l'espace 3D; à partir de ces points, un module de calcul détermine (opération 129) un modèle tridimensionnel 122 constituant une représentation fidèle de la surface externe de l'exemplaire 120 de véhicule.

Un autre module de calcul extrait (opération 130) une partie 123 du modèle 122, en fonction de données introduites dans le calculateur par un opérateur, en particulier une donnée de sélection de la partie du modèle 122 s'étendant en avant d'un plan transversal correspondant au segment 124.

Finalement, un contour bidimensionnel 125 de masque est déterminé par un module de calcul 131, en fonction des données du modèle partiel 123, dont un segment 126 relie des portions de contour de pièces de la carrosserie du véhicule. Par ailleurs, une donnée de fenêtre introduite par l'opérateur provoque l'inclusion d'un contour interne fermé 127 à l'intérieur de la surface du masque; les données correspondantes sont ensuite transmises à un appareil de coupe du masque pour provoquer la découpe du masque dans une bande de matériau en feuille, ainsi que la découpe de la fenêtre de contour 127.

Par référence à la figure 2, l'appareil 1 permet la (pré) découpe d'un masque 13 dans une bande 6 de papier conditionné en rouleau 5; l'appareil de coupe comporte un support 212 reposant sur le sol 217 par l'intermédiaire de pieds 213; des parois du support 212 délimitent une cavité 216 qui est maintenue en dépression par rapport au milieu ambiant, par action d'un ventilateur 22 entraîné en rotation selon un axe 219, aspirant l'air dans la cavité 216 et refoulant l'air selon les flèches 218.

Une potence (non représentée) fixée à la structure 212 supporte un rouleau 5 de papier 6 monté rotatif selon l'axe 17 par rapport au support 212.

Les parois supérieures 202 et 203 de la structure 212 délimitent une fente longitudinale s'étendant parallèlement à l'axe Y; un rouleau 210 monté rotatif selon un axe 211 parallèle à y, sépare cette fente en deux fentes 204 et 205 parallèles à l'axe Y; ce rouleau dont la génératrice supérieure s'étend dans le prolongement des bords des parois 202,203, supporte le papier 6 au voisinage de la zone de coupe s'étendant sur la paroi 202, à proximité de la fente 204.

Une lame 8 supportée par un élément 7, est montée libre en rotation selon un axe 200 parallèle à un axe Z vertical, et s'étend au dessus de la zone de coupe du papier; le support 7 de lame est monté mobile en translation par rapport à un support 201 selon l'axe 200 d'une part, pour permettre l'engagement et le désengagement de la lame et du papier; le support 201 est monté mobile en translation selon un axe parallèle à l'axe Y d'autre part, par rapport à la structure fixe 212; la lame est ainsi mobile selon trois axes par rapport au support 202,212.

Des rouleaux 206 sont prévus pour entraîner le papier 6 en mouvement de glissement sur les parois 202,203, le long d'un axe parallèle à x, en coopérant avec le rouleau 210 en regard duquel ils s'étendent; à cet effet le rouleau 206 est monté rotatif selon un axe 209 parallèle à y, à l'extrémité d'un bras 207 qui est lui-même articulé selon un axe 208 parallèle à y, par rapport à la structure fixe 202,203, 212; grâce à cette articulation, les rouleaux 206 peuvent passer d'une configuration d'entraînement du papier par friction de celui-ci entre les rouleaux 206 et 210, à une configuration de libre glissement du papier sur le support 202,203, 210 correspondant à la position des éléments 206,207 représentée en pointillés.

Le maintien du papier dans la zone de coupe s'étendant sous la lame 8 est obtenu par l'aspiration d'air au travers des fentes 204,205 et par serrage entre les rouleaux 206 et 210.

La réalisation de portions de liaison à la périphérie d'un masque est obtenue par l'interruption de la coupe du papier résultant d'un relevage de la lame selon l'axe 200, par un actionneur commandé par un ordinateur de commande de coupe (non représentés).

L'appareil 1 comporte deux glissières 111 verticales qui sont espacées selon l'axe Y et disposées sensiblement à chaque extrémité de l'appareil 1; chaque glissière 111 est solidaire de la structure 212 par deux bras 110 et 113.

Les glissières 111 reçoivent respectivement les deux extrémités d'un rouleau 112 s'appuyant sur la portion de bande de papier 6 s'étendant entre le rouleau 5 de papier et l'organe 8 de coupe; le rouleau 112 peut coulisser librement le long des glissières 111: lorsque le rouleau 5 est à l'arrêt et que les rouleaux 206 et 210 entraînent le papier vers l'aval (vers la gauche figure 2), le rouleau 112 servant de lest se déplace vers le haut; inversement, lorsque les rouleaux 206, 210 sont à l'arrêt, et que le rouleau 5 est entraîné en rotation anti-horaire (par un moteur non représenté) pour provoquer le dévidement du papier 6, le rouleau 112 se déplace vers le bas.

Chacun des bras 110, 113 peut être équipé d'un capteur susceptible de détecter la proximité du rouleau 112.

Ce système permet de tendre la portion de bande de papier s'étendant entre le rouleau 5 et les rouleaux 206, 210, avec le rouleau 112 servant de lest.

Les capteurs de proximité solidaires des bras 110, 113 permettent d'actionner le dévidement du rouleau de matériau en feuille lorsque le lest atteint la position supérieure et de stopper le dévidement du rouleau de matériau en feuille lorsque le lest atteint la position inférieure.

Selon un aspect de l'invention illustré figures 3a et 3b, le rouleau 5 de matériau en feuille constituant les masques est solidaire d'une barre 160 qui fait saillie à chaque extrémité du rouleau 5; chaque extrémité de la barre est prévue pour être engagée dans une fourche 161 telle qu'illustrée figure 3b, qui est solidaire de l'appareil de coupe recevant le rouleau 5.

Chaque extrémité de la barre comporte un élément (semi-) conducteur 162 présentant une caractéristique électrique ou magnétique déterminée; lorsque le rouleau 5 est chargée sur un appareil de coupe tel que celui représenté figure 2, chaque élément (semi-)conducteur 162 est respectivement engagé avec une des fourches 161 (équipant la potence de l'appareil 1) qui supportent le rouleau 5.

Les fourches 161 sont reliées à un circuit de détection de la caractéristique (électrique ou magnétique) des éléments 162, ce circuit étant relié à l'unité de commande du fonctionnement de l'appareil 1.

Ce système permet de détecter le chargement d'un rouleau sur une barre ne présentant pas ladite caractéristique électrique ou magnétique dudit élément; ceci permet d'interdire le fonctionnement de la machine, lorsqu'un rouleau 5 de matériau en feuille non-conforme est chargé.

En variante, on peut utiliser une douille ou bague présentant une caractéristique mécanique ou géométrique déterminée, pour vérifier la conformité du rouleau de papier ou de son support.

Par référence à la figure 4, selon un aspect de l'invention, on découpe dans le matériau en feuille, à l'aide de l'appareil illustré figure 2, une ébauche 146 de sac 147 conçu pour envelopper un rétroviseur 149 d'un véhicule; l'ébauche plane 146 présente un contour 140 sensiblement rectangulaire qui est prévu pour être plié selon la ligne médiane 145 jusqu'à ce que les deux bords opposés du contour qui sont parallèles à cette ligne soient juxtaposés; ou peut ensuite solidariser ces deux bords pour former un tube 141 susceptible d'envelopper le rétroviseur 149.

Une extrémité de ce tube est formée avec une portion élargie 143 dont la dimension 144 est adaptée à la dimension 150 du support 142 du rétroviseur 149; après solidarisation du tube 141 par son embouchure 143 élargie au support 142, une portion intermédiaire 148 du tube peut être rétrécie.

Claims (1)

12 REVENDICATIONS

1. Procédé de fabrication d'un article (13) de recouvrement d'une partie de la surface externe d'un véhicule, dans lequel on découpe l'article dans un matériau en feuille (6) selon un contour bidimensionnel (125) adapté à la partie de véhicule à recouvrir, et dans lequel on calcule ce contour à partir de données géométriques tridimensionnelles de la partie de véhicule à recouvrir, caractérisé en ce qu'on détermine les données géométriques tridimensionnelles de la partie de véhicule à recouvrir à partir d'un modèle tridimensionnel (122) de la surface externe d'au moins une portion du véhicule englobant la partie de véhicule à recouvrir.

2. Procédé selon la revendication 1 dans lequel les primitives du modèle tridimensionnel sont des splines.

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2 dans lequel le modèle tridimensionnel est déterminé à partir d'un nuage de points (121) obtenus par balayage de la surface externe d'un exemplaire du véhicule.

4. Procédé selon la revendication 3 dans lequel on utilise un scanneur laser ou un télémètre laser à balayage pour obtenir le nuage de points.

5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4 dans lequel on utilise comme exemplaire du véhicule une reproduction (120) à échelle réduite de ce véhicule.

6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 dans lequel on utilise un modèle 3D de la moitié (gauche ou droite) seulement du véhicule.

7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 dans lequel on sélectionne des parties (123) du modèle 3D pour obtenir données géométriques tridimensionnelles de la surface à recouvrir, en fonction de données d'extraction introduites par un opérateur, et dans lequel les données obtenues sont transformées pour obtenir des données 2D de contour de masque qui sont transférées à un appareil de coupe de l'article.

8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 dans lequel on (pré-)découpe une fenêtre (127) à l'intérieur de l'article, en fonction de données de fenêtre introduites par un opérateur.

9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 dans lequel on découpe l'article le long d'une partie seulement du contour d'une pièce du véhicule et le long d'un segment rectiligne (126) reliant les deux extrémités de la partie du contour de la pièce, en fonction de données de segment introduites par un opérateur.

10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 dans lequel on découpe l'article dans une bande de matériau en feuille (6) conditionné en rouleau (5) à l'aide d'un organe de coupe (8) mobile d'un appareil (1) de coupe, et dans lequel on tend une portion de la bande de matériau en feuille s'étendant entre le rouleau et l'organe de coupe avec un lest (112) en forme de rouleau s'appuyant sur ladite portion de bande et monté mobile en translation entre une position supérieure et une position inférieure, dans lequel on actionne le dévidement du rouleau de matériau en feuille lorsque le lest atteint la position supérieure et on stoppe le dévidement du rouleau de matériau en feuille lorsque le lest atteint la position inférieure.

11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 dans lequel, lorsqu'on charge un rouleau de matériau en feuille sur un appareil de coupe, on vérifie que le rouleau (5) ou un support (160) de rouleau séparable de l'appareil (1) de coupe présente une caractéristique déterminée, en particulier une caractéristique électrique déterminée telle qu'une résistance électrique déterminée, et lorsque tel n'est pas le cas, on interdit le fonctionnement de l'appareil de coupe pour éviter sa détérioration.

12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 dans lequel on (pré-)découpe dans une bande de matériau en feuille conditionné en rouleau, à l'aide d'un organe de coupe mobile d'un appareil de coupe, un article (146) prévu pour former, après pliage de l'article et solidarisation mutuelle d'au moins deux portions de contour (140) de l'article, un sac (147) présentant une embouchure (143) dont la forme est adaptée à celle du contour d'un support (142) de rétroviseur (149) du véhicule, le sac enveloppant le rétroviseur.

13. Appareil de fabrication d'un article de recouvrement d'une partie de la surface externe d'un véhicule qui est conçu ou programmé pour mettre en oeuvre un procédé selon l'une quelconque

des revendications 1 à 12.

14. Support de données caractérisé en ce qu'il comporte des instructions lisibles et exécutables par un ordinateur pour mettre en oeuvre un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 12.