FR3052994B1 - SYSTEM FOR VACUUMING OBJECTS ON A PLANAR OR CURVED SUPPORT - Google Patents
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Abstract
Dispositif de collage sous vide d'un objet sur un support, ledit objet comportant un adhésif sur une face destinée à être collée sur ledit support, le dispositif (10) comportant : - un cadre (12) rectangulaire comportant, sur sa partie inférieure (12A) et son périmètre une mousse (14) étanche à l'air, - une membrane souple (16) étanche à l'air, fixée au cadre et définissant avec la mousse et le support un espace de mise sous vide (18) comportant un orifice de passage de vide, - une pompe à vide à effet venturi (20) permettant de créer une dépression dans l'espace de mise sous vide reliée à la pompe à vide via une conduite d'aspiration (28), - un module de contrôle de vide (22) comportant un capteur de pression en liaison avec une électronique interne de commande, et - deux poignées (24, 26) de préhension du dispositif.Apparatus for vacuum bonding an object to a support, said object comprising an adhesive on one side to be bonded to said support, the device (10) comprising: - a rectangular frame (12) comprising, on its lower part ( 12A) and its perimeter a foam (14) airtight, - a flexible membrane (16) airtight, fixed to the frame and defining with the foam and the support a vacuum space (18) comprising a vacuum passage, - a vacuum pump with vacuum effect (20) for creating a vacuum in the vacuum space connected to the vacuum pump via a suction pipe (28), - a module vacuum control device (22) comprising a pressure sensor in connection with an internal control electronics, and - two handles (24, 26) for gripping the device.
Description
Arrière-plan de l'inventionBackground of the invention
La présente invention concerne un système de collage d'objets divers comme des logos ou monogrammes sur un support plan ou incurvé pouvant être mis en œuvre dans une multitude de secteurs d’activités, par exemple l'industrie automobile, l’aéronautique, l’industrie navale et de façon plus générale toute forme d'industrie et y compris l'agriculture.The present invention relates to a system for gluing various objects such as logos or monograms on a flat or curved support that can be implemented in a multitude of sectors of activity, for example the automobile industry, the aeronautics, the naval industry and, more generally, all forms of industry, including agriculture.
Dans l’industrie automobile, le collage de logos est réalisé manuellement. Après avoir retiré le liner de l’adhésif sur la face intérieure du logo, un opérateur le dépose sur la carrosserie et applique une pression manuelle ou assistée par une roulette d’application tarée pour faire adhérer l’adhésif au support.In the automotive industry, the collage of logos is done manually. After removing the liner from the adhesive on the inside of the logo, an operator places it on the body and applies manual pressure or assisted by a calibrated application wheel to adhere the adhesive to the support.
Toutefois, une telle application manuelle ou même à l’aide d’un outil type roulette d’application, ne permet pas d’exercer une force identique sur toute la surface du logo de manière optimale et répétitive.However, such a manual application or even using a roulette application type tool, does not allow to exert an identical force over the entire surface of the logo optimally and repetitively.
Il existe donc un besoin pour un système capable de coller simplement de tels objets et avec une excellente répétitivité.There is therefore a need for a system capable of simply sticking such objects and with excellent repeatability.
Objet et résumé de l'invention L’objet de la présente invention est par conséquent de proposer un système de collage qui réponde à ce besoin.OBJECT AND SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is therefore to provide a bonding system that meets this need.
Ce but est atteint par un dispositif de collage sous vide d'un objet sur un support, ledit objet comportant un adhésif sur une face destinée à être collée sur ledit support, le dispositif comportant : - un cadre de forme sensiblement rectangulaire et comportant à sa partie inférieure et sur tout son périmètre une mousse étanche à l’air, - une membrane souple également étanche à l'air, fixée audit cadre et définissant avec ladite mousse et ledit support un espace de mise sous vide comportant un orifice de passage de vide, - une pompe à vide à effet venturi permettant à partir d'air comprimé reçu par un orifice d'entrée et refoulé par un orifice de sortie de créer une dépression dans ledit espace de mise sous vide reliée à ladite pompe à vide via une conduite d'aspiration, - un module de contrôle de vide comportant un capteur de pression en liaison avec une électronique interne de commande pour mesurer un niveau de vide créé dans ledit espace de mise sous vide et délivré audit capteur de pression via une conduite de liaison, et - deux poignées pour permettre une parfaite saisie du dispositif par un opérateur tout en assurant un maintien optimal du dispositif sur ledit support.This object is achieved by a vacuum bonding device of an object on a support, said object comprising an adhesive on one side intended to be bonded to said support, the device comprising: a frame of substantially rectangular shape and comprising at its lower part and over all its perimeter an airtight foam, - a flexible membrane also airtight, fixed to said frame and defining with said foam and said support a vacuum space having a vacuum port a vacuum pump with a venturi effect enabling compressed air received by an inlet orifice and discharged by an outlet orifice to create a vacuum in said vacuum space connected to said vacuum pump via a pipe; suction, - a vacuum control module comprising a pressure sensor in conjunction with an internal control electronics for measuring a vacuum level created in said supply space s vacuum and delivered to said pressure sensor via a connecting line, and - two handles to allow a perfect seizure of the device by an operator while ensuring optimal maintenance of the device on said support.
Ainsi, le système permet d'exercer aisément sur tout objet dont la surface interne est recourvete d'un adhésif une force identique avec une pression paramétrée et pendant un temps déterminé.Thus, the system makes it easy to exercise on any object whose inner surface is recurved adhesive an identical force with a set pressure and for a specified time.
Avantageusement, ladite pompe à vide à effet venturi et ledit module de contrôle de vide sont disposés sur deux côtés opposés dudit cadre et associés chacun à une desdites poignées pour faciliter l'équilibrage global du dispositif.Advantageously, said venturi vacuum pump and said vacuum control module are disposed on two opposite sides of said frame and each associated with one of said handles to facilitate overall balancing of the device.
De préférence, ladite pompe à vide à effet venturi comporte un orifice d'entrée pour recevoir de l'air comprimé d'une centrale d'air comprimé et un orifice de sortie formant silencieux pour refouler cet air, le passage de cet air comprimé dans une restriction formant venturi permettant en aspirant l'air ambiant entrant par un orifice d'aspiration de créer un vide dans ledit espace de mise sous vide auquel ledit orifice d'aspiration est relié via ladite conduite d'aspiration menant audit orifice de passage de vide.Preferably, said vacuum vacuum pump comprises an inlet for receiving compressed air from a central compressed air and a silencer outlet orifice for discharging this air, the passage of this compressed air in a venturi restriction for aspirating ambient air entering through a suction port to create a vacuum in said vacuum space to which said suction port is connected via said suction line leading to said vacuum port .
Avantageusement, un interrupteur marche/arrêt est prévu pour commander la mise en route de la mesure de niveau de vide par ledit capteur de pression et au moins deux diodes électroluminescentes pour visualiser les différents états du dispositif pendant le déroulement du collage.Advantageously, an on / off switch is provided to control the start of the vacuum level measurement by said pressure sensor and at least two light emitting diodes to display the different states of the device during the unwinding of the bonding.
De préférence, l'une desdites poignées comporte un bouton de mise en route à deux positions permettant de mettre en dépression l'espace de mise sous vide.Preferably, one of said handles comprises a two-position start button for depressing the vacuum space.
Avantageusement, ladite mousse est galbée pour épouser parfaitement le support et ladite membrane est constituée de polyuréthane.Advantageously, said foam is curved to perfectly fit the support and said membrane is made of polyurethane.
De préférence, ledit module de contrôle de vide comporte un orifice d'entrée connectant une cavité interne comportant ledit capteur de pression, avec ledit espace de mise sous vide via ladite conduite de liaison.Preferably, said vacuum control module comprises an inlet port connecting an internal cavity comprising said pressure sensor, with said vacuum space via said connecting pipe.
Brève description des dessins D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description qui va maintenant être poursuivie en relation avec les figures annexées sur lesquelles : . la figure 1 illustre en perspective le dispositif de collage sous vide selon l'invention, . la figure 2 est une vue de dessous du dispositif de la figure 1, . les figures 3A et 3B présentent respectivement une vue de dessous et une vue en coupe selon le plan IIIB de la pompe à vide à effet venturi du dispositif de collage sous vide de l'invention, . Les figures 4A et 4B présentent respectivement une vue de dessous et une vue en coupe selon le plan IVB du boîtier de contrôle de vide du dispositif de collage sous vide de l'invention, et . les figures 5A à 5D présentent les différentes étapes de mise en œuvre du dispositif de collage sous vide selon l'invention.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Other features and advantages of the present invention will emerge from the description which will now be continued with reference to the appended figures in which: illustrates in perspective the vacuum bonding device according to the invention,. Figure 2 is a bottom view of the device of Figure 1,. Figures 3A and 3B respectively show a bottom view and a sectional view along the plane IIIB of the vacuum pump vacuum effect of the vacuum bonding device of the invention,. FIGS. 4A and 4B respectively show a bottom view and a sectional view along the IVB plane of the vacuum control box of the vacuum bonding device of the invention, and FIGS. 5A to 5D show the different stages of implementation of the vacuum bonding device according to the invention.
Description détaillée d'un mode de réalisationDetailed description of an embodiment
Le principe à la base de l'invention repose sur l'application d'une pression constante sur l'objet à coller jusqu'à un niveau de vide prédéterminé afin de retirer l'air contenu entre le support et cet objet afin de permettre une adhésion optimale de l'objet préencollé sur son support.The principle underlying the invention is based on the application of a constant pressure on the object to be glued to a predetermined vacuum level in order to remove the air contained between the support and this object in order to allow a optimal adhesion of the pre-glued object on its support.
Pour ce faire, le dispositif de collage sous vide conforme à l'invention comporte une membrane hermétique à l'air dont la déformation faite par une dépression résultant d'une mise sous vide de l'espace entre la membrane et l'objet permet d'épouser parfaitement cet objet en créant une pression uniforme sur toute la surface à coller. Une mesure de pression via un capteur de pression permet un contrôle du niveau de vide.To do this, the vacuum bonding device according to the invention comprises an airtight membrane whose deformation caused by a vacuum resulting from a vacuum of the space between the membrane and the object makes it possible to marry this object perfectly by creating a uniform pressure on the entire surface to be glued. A pressure measurement via a pressure sensor allows a control of the vacuum level.
Le dispositif de collage sous vide 10 est illustré en perspective à la figure 1. Il comporte un cadre 12 de forme sensiblement rectangulaire, de préférence adapté à la forme du support, et comportant dans sa partie inférieure 12A et sur tout son périmètre une mousse 14 étanche à l'air (galbé ou non pour épouser parfaitement le support). Une membrane 16, souple, résistante et également étanche à l'air, fixée à l'intérieur du cadre 12 permet de plaquer sans l'abîmer une pièce à coller sur un support et d'assurer l'étanchéité nécessaire en créant le vide, c'est-à-dire une dépression dans un espace de mise sous vide 18 créé entre le support, la mousse et la membrane (voir la figure 2 qui montre le dessous du dispositif et un orifice de passage de vide 120 débouchant sous cette membrane pour créer le vide dans l'espace ainsi clos 18). La membrane est avantageusement de type polyuréthane afin de permettre d'optimiser la pression à exercer via la capacité à se déformer sous la pression et à retrouver sa forme initiale.The vacuum bonding device 10 is illustrated in perspective in FIG. 1. It comprises a frame 12 of substantially rectangular shape, preferably adapted to the shape of the support, and comprising in its lower part 12A and over all its perimeter a foam 14 airtight (curved or not to fit perfectly the support). A membrane 16, flexible, resistant and also airtight, fixed inside the frame 12 allows to flatten without damaging a piece to be bonded to a support and to ensure the necessary seal by creating a vacuum, that is to say a vacuum in a vacuum space 18 created between the support, the foam and the membrane (see Figure 2 which shows the underside of the device and a vacuum passage opening 120 opening under this membrane to create emptiness in the enclosed space 18). The membrane is advantageously polyurethane type in order to optimize the pressure to be exerted via the ability to deform under pressure and to regain its original shape.
Sur la partie supérieure 12B du cadre sont fixés une pompe à vide 20, un module de contrôle de vide 22 et deux poignées 24, 26. Des conduites 28, 30 permettent de relier respectivement la pompe à vide 20 à l'espace de mise sous vide 18 et cet espace 18 au module de contrôle de vide 22.On the upper part 12B of the frame are fixed a vacuum pump 20, a vacuum control module 22 and two handles 24, 26. Drains 28, 30 make it possible respectively to connect the vacuum pump 20 to the setting space vacuum 18 and this space 18 to the vacuum control module 22.
La pompe à vide 20 et le module de contrôle de vide 22 sont disposés avantageusement sur deux côtés opposés du cadre 12 et associés chacun à une poignée pour faciliter l'équilibrage global du dispositif et permettre une parfaite saisie par un opérateur tout en assurant un maintien optimal du dispositif sur le support.The vacuum pump 20 and the vacuum control module 22 are advantageously arranged on two opposite sides of the frame 12 and each associated with a handle to facilitate overall balancing of the device and allow perfect gripping by an operator while ensuring a maintenance optimal device on the support.
La pompe à vide 20 illustrée plus en détail aux figures 3A et 3B, est une pompe à vide à effet venturi qui permet d'assurer un débit d'air important couplé à une forte dépression tout en compensant tout risque de fuite possible, par exemple en cas de mauvaise application. Cette pompe à vide reçoit par un orifice d'entrée 200 de l'air comprimé (par exemple à 6 bars de pression) d'une centrale d'air comprimé 32 et refoule cet air par un orifice de sortie 202 formant silencieux. L'effet de la restriction formant venturi 204 dans le passage de cet air comprimé permet en aspirant l'air ambiant par un orifice d'aspiration 206 de la pompe à vide de créer un vide (de l'ordre de 0,9 bars) dans l'espace de mise sous vide 18 auquel cet orifice d'aspiration est relié via la conduite d'aspiration 28 se terminant par l'orifice de passage de vide 120.The vacuum pump 20, illustrated in greater detail in FIGS. 3A and 3B, is a vacuum pump with a venturi effect that makes it possible to ensure a high airflow coupled with a high vacuum while at the same time compensating for any risk of leakage, for example in case of bad application. This vacuum pump receives, through an inlet port 200, compressed air (for example at 6 bar pressure) from a central compressed air 32 and delivers this air through an outlet orifice 202 forming a silencer. The effect of the venturi restriction 204 in the passage of this compressed air makes it possible, by sucking the ambient air through a suction port 206 of the vacuum pump, to create a vacuum (of the order of 0.9 bar) in the evacuation space 18 to which this suction port is connected via the suction line 28 terminating in the vacuum port 120.
Le module de contrôle de vide 22 illustré plus en détail aux figures 4A et 4B, comporte un orifice d'entrée 220 permettant de connecter une cavité interne 222 avec l'espace de mise sous vide 18 via la conduite de liaison 30. Un capteur de pression 224 en liaison avec une électronique interne de commande 226 permet de mesurer le vide créé dans l'espace 18. Un interrupteur marche/arrêt 230 commande la mise en route de la mesure et deux diodes électroluminescentes 232A, 232B, par exemple rouge et verte, permettent de visualiser l'évolution du statut du processus de collage pendant son déroulement. Par exemple, un clignotement peut signifier une attente, la couleur verte un niveau de vide atteint et le cycle de mise sous vide terminé après une durée prédéterminée et la couleur rouge une batterie du capteur de pression faible nécessitant un rechargement. L'une des poignées verticale 24, 26 comporte avantageusement un bouton de mise en route 34 à deux positions ON / OFF permettant en agissant sur l'entrée d'air du système venturi de mettre l'enceinte sous vide.The vacuum control module 22, shown in more detail in FIGS. 4A and 4B, has an inlet port 220 for connecting an internal cavity 222 with the vacuum space 18 via the connecting line 30. A sensor pressure 224 in conjunction with an internal control electronics 226 makes it possible to measure the vacuum created in the space 18. An on / off switch 230 controls the start of the measurement and two light-emitting diodes 232A, 232B, for example red and green , allow to visualize the evolution of the status of the collage process during its course. For example, a blink may mean a wait, the green color a vacuum level reached and the vacuum cycle completed after a predetermined time and the red color a low pressure sensor battery requiring reloading. One of the vertical handles 24, 26 advantageously comprises a start button 34 with two ON / OFF positions allowing acting on the air inlet of the venturi system to put the enclosure under vacuum.
Le fonctionnement du dispositif de collage sous vide sera maintenant décrit en regard des figures 5A à 5D qui montrent les différentes étapes de sa mise en œuvre.The operation of the vacuum bonding device will now be described with reference to FIGS. 5A to 5D, which show the different stages of its implementation.
La première phase illustrée à la figure 5A montre le support 300 et l'objet à coller 302 muni de son adhésif 304 qui est simplement posé par l'opérateur sur ce support à l'endroit où il devra être collé. Du fait de cette pose, il se créé des poches d'air dans l'adhésif. Le dispositif de collage sous vide 10 est dans cette phase n'est pas encore en place et sa membrane 16 est donc parfaitement horizontale.The first phase illustrated in FIG. 5A shows the support 300 and the object to be glued 302 provided with its adhesive 304 which is simply placed by the operator on this support at the place where it will have to be glued. Because of this pose, air pockets are created in the adhesive. The vacuum bonding device 10 is in this phase is not yet in place and its membrane 16 is perfectly horizontal.
Dans la deuxième phase, illustrée à la figure 5B, le dispositif de collage sous vide 10 est mis en place par l'opérateur en se saisissant des poignées 24, 26, le cadre 12 étant avantageusement centré sur le support 300. La membrane souple 16 se déforme légèrement pour suivre la face supérieure de l'objet 304.In the second phase, illustrated in FIG. 5B, the vacuum bonding device 10 is put in place by the operator by gripping the handles 24, 26, the frame 12 being advantageously centered on the support 300. The flexible membrane 16 slightly deforms to follow the upper face of the object 304.
Dans la troisième phase de la figure 5C, l'opérateur a actionné le bouton 34 de mise en route du vide tout en gardant les deux mains sur les poignées, la membrane 16 se déforme alors plus fortement (déformation toutefois exagérée sur le dessin pour une meilleure compréhension) et vient alors épouser la surface externe de l'objet 302 par l'effet de la dépression créée dans l'espace de mise sous vide 18. Le niveau de vide est mesuré par le capteur de pression et une fois la pression prédéterminée atteinte le voyant correspondant s'allume sur le module de contrôle de vide 22.In the third phase of FIG. 5C, the operator has actuated the button 34 for starting the vacuum while keeping both hands on the handles, the membrane 16 then deforms more strongly (deformation however exaggerated in the drawing for a better understanding) and then marries the external surface of the object 302 by the effect of the depression created in the vacuum space 18. The vacuum level is measured by the pressure sensor and once the predetermined pressure the corresponding indicator lights up on the vacuum control module 22.
Le cycle est alors terminé et le dispositif de collage sous vide peut être retiré comme illustré à la quatrième et dernière phase de la figure 5D, laissant un objet 302 parfaitement collé sur le support 300, les poches d'air initiales étant alors complètement résorbées. L'invention ainsi décrite procure notamment les avantages suivants : . une application d'une pression uniforme et simultanée sur toute la surface de l'objet à coller sans effort de la part de l'opérateur, du fait de la présence de deux poignées optimisant l’application du support et assurant une ergonomie optimale, . un contrôle en continu des niveaux de pressions demandés et du niveau de vide par une électronique intégrée, . un système portatif et léger avec une seule connexion à une centrale ou un réseau d'air comprimé pouvant être embarqué sur batterie rechargeable, . un système d'échappement par venturi évitant l'utilisation d'une pompe à vide, . un seul bouton pour activer le processus d'aspiration.The cycle is then completed and the vacuum gluing device can be removed as illustrated in the fourth and last phase of FIG. 5D, leaving an object 302 perfectly adhered to the support 300, the initial air pockets then being completely resorbed. The invention thus described notably provides the following advantages: an application of a uniform and simultaneous pressure on the entire surface of the object to be glued without effort on the part of the operator, because of the presence of two handles optimizing the application of the support and ensuring optimal ergonomics,. continuous control of demand pressure levels and vacuum level by integrated electronics,. a portable and lightweight system with a single connection to a central or compressed air network that can be loaded on a rechargeable battery,. a venturi exhaust system avoiding the use of a vacuum pump,. a single button to activate the suction process.
Claims (8)
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Family Applications (1)
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