PROCEDE ET INSTALLATION DE PROJECTION DE PRODUIT DE REVETEMENT
L'invention a trait à un procédé et à une installation de projection de produit de revêtement sur des objets en cours de défilement .
Dans le domaine de l'industrie automobile notamment, il est connu de réaliser une station de projection de produit de revêtement sur des carrosseries de véhicules au moyen d'une machine dite "de toit" dont les projecteurs sont dédiés au revêtement des surfaces globalement horizontales de la carrosserie telles que le capot, le pavillon ou le coffre, et de machines dites "latérales", dédiées au revêtement des côtés de la carrosserie. Une station de revêtement connue, par exemple de EP-A-0 618 013, comprend une machine de toit et trois machines latérales disposées de chaque côté de la ligne de convoyage . L'encombrement total d'une telle installation selon une direction parallèle à la ligne de convoyage est important, car la succession des machines latérales occupe une longueur de cabine qui ne peut pas être réduite. En effet, - il convient de prévoir un accès de côté à chacune des machines latérales et la distance entre les pulvérisateurs de deux machines latérales adjacentes ne peut pas être réduite sans risque de voir une partie du produit de revêtement issu d'un projecteur se déposer sur un projecteur voisin.
En outre, 1 ' écartement des machines latérales doit être suffisamment important pour permettre les opérations de nettoyage et d'amorçage de chaque projecteur avec un produit de revêtement adapté à la teinte choisie pour chaque nouvelle carrosserie arrivant en regard de chacune des machines latérales. En effet, le temps alloué au changement de produit de revêtement correspond à l'intervalle pendant lequel aucune carrosserie n'est en regard du projecteur.
Or, les méthodes actuelles de production de véhicules automobiles sont adaptées aux choix des clients, notamment en ce qui concerne la couleur de la carrosserie du véhicule. Il en résulte que les carrosseries qui défilent sur une ligne de production one des couleurs variables et qu'il est très souvent
2 nécessaire de changer le produit de revêtement projeté dans une installation entre deux carrosseries successives.
Compte tenu des vitesses de défilement des convoyeurs actuels, qui sont de l'ordre de 4 à 7 m/mn, et de la distance séparant deux carrosseries sur un tel convoyeur, qui est de l'ordre du mètre, le temps de changement de teinte alloué pour chaque projecteur est de l'ordre de 12 secondes environ. La qualité du nettoyage et de l'amorçage en nouveau produit de revêtement qui sont nécessaires afin d'éviter tout risque de défaut d'aspect sur la carrosserie ne peuvent pas toujours être atteints dans un délai aussi court. La tendance actuelle est à l'augmentation des cadences de production, mais cette augmentation est limitée à cause des temps de changement de produit de revêtement . Par ailleurs, on connaît, par la demande de brevet WO-95
09 697, une machine latérale pour installation de projection de produit de revêtement susceptible de mouvements de suivi des carrosseries, c'est-à-dire de déplacements du ou des projecteurs qu'elle porte parallèlement à la direction de convoyage. Cette machine ne permet pas, à elle seule, d'optimiser le temps de changement de teinte alloué à chaque projecteur.
C'est à ces inconvénients qu'entend plus particulièrement remédier l'invention en proposant un procédé et une installation qui permettent d'optimiser le temps de changement de teinte alloué à chaque projecteur, tout en conservant des vitesses économiquement admissibles de défilement des objets. Dans cet esprit, l'invention concerne un procédé de projection de produit de revêtement sur les objets en cours de défilement continu le long d'une direction d'avance, ce procédé consistant à projeter le produit sur les côtés des objets au moyen de projecteurs disposés sur les côtés de la direction d'avance, chaque projecteur étant dédié au revêtement d'une zone latérale de chaque objet, caractérisé en ce qu'il consiste à permuter, lors du passage d'un objet à un objet suivant, deux zones de revêtement allouées à deux projecteurs ou groupes de projecteurs adjacents.
Grâce au procédé de l'invention, il est possible d'utiliser les différences de longueur des zones allouées à chaque
3 projecteur ou groupe de projecteurs pour entamer ou terminer les opérations de nettoyage et d'amorçage en temps masqué, c'est-à-dire lorsque un autre projecteur ou groupe de projecteurs est déjà ou encore en fonctionnement, en regard d'un objet en cours de défilement.
Selon un premier aspect avantageux de l'invention, le procédé consiste à diviser au moins une zone de revêtement en plusieurs zones élémentaires revêtues successivement, au moins un projecteur étant déplacé, en cours de projection, en regard d'au moins une zone élémentaire, dans un mouvement d'altitude et de suivi parallèlement à la direction d'avance. Cette division d'une zone de revêtement en plusieurs zones élémentaires permet d'adapter les paramètres de projection, tels que le débit de produit de revêtement, la haute tension éventuellement utilisée et le débit d'air d'entraînement, tout en commandant le déplacement relatif du ou des projecteurs par rapport à chaque zone élémentaire d'une façon appropriée. On peut, en particulier, prévoir de déplacer le projecteur en cours de projection dans le référentiel de l'objet globalement parallè- lement à une direction principale d'au moins une zone élémentaire de configuration allongée, telle que par exemple un montant de pare-brise, de fenêtre latérale ou de custode sur une carrosserie de véhicule automobile, ces montants étant particulièrement délicats à revêtir par les procédés classi- ques .
Selon un autre aspect avantageux de l'invention, le procédé consiste à commencer les opérations de nettoyage et d'amorçage en nouveau produit de revêtement du ou des projecteurs dédiés à la zone la plus courte parallèlement à la direction d'avance, avant la coupure du ou des projecteurs dédiés à la zone la plus longue d'un même objet parallèlement à la direction d'avance, au terme du revêtement de l'objet.
Il est également avantageux de prévoir de terminer les opérations de nettoyage et d'amorçage en nouveau produit de revêtement du ou des projecteurs dédiés à la zone la plus longue d'un objet parallèlement à la direction d'avance, après le démarrage du des projecteurs dédiés à la zone la plus longue parallèlement à la direction d'avance d'un objet suivant.
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Selon un autre aspect avantageux de l'invention, le procédé consiste à recaler chaque projecteur ou groupe de projecteurs parallèlement à la direction d'avance concomitam- ment aux opérations de nettoyage et d'amorçage du projecteur. Cet aspect de l'invention permet d'utiliser la course de suivi de la machine latérale pour augmenter la vitesse relative du projecteur par rapport aux objets et diminuer ainsi la durée totale d'activation des projecteurs, donc augmenter la durée utilisée pour le nettoyage des projecteurs. Selon une autre approche, cet aspect de l'invention permet, au contraire, de diminuer la vitesse relative du projecteur par rapport à l'objet à revêtir, notamment pour le revêtement d'objets complexes .
L'invention concerne également une installation permettant de mettre en oeuvre le procédé tel que précédemment décrit et, plus spécifiquement, une installation comprenant des machines latérales disposées de part et d'autre d'une ligne de convoyeur, chaque machine latérale supportant au moins un projecteur mobile en altitude et dans un mouvement de suivi parallèle à la direction d'avance. Cette installation est caractérisée en ce que chaque machine latérale comprend deux bras supportant chacun au moins un projecteur de produit de revêtement, ces bras étant entraînés en déplacement par des moyens d'entraînement situés dans un châssis commun, ces bras étant aptes à déplacer les projecteurs alternativement en regard de deux zones latérales des objets dans un mouvement en altitude et dans un mouvement de suivi des objets, le long de la direction d'avance.
Selon un aspect avantageux de l'invention, les moyens d'entraînement sont prévus pour que 1 ' écartement des bras de la machine latérale soit variable au cours des phases de projection de produit et au cours des phases de nettoyage et d'amorçage des projecteurs.
L'invention a également trait à une installation de projection de produits de revêtement sur des carrosseries de véhicules automobiles en cours de défilement continu selon une direction d'avance sur une ligne de convoyeur, cette installation comprenant une machine de toit et au moins une machine
5 latérale disposée de chaque côté de la ligne de convoyage, caractérisée en ce qu'elle comprend, de chaque côté de cette ligne de convoyage, un châssis commun à l'intérieur duquel sont disposés des moyens d'entraînement de deux bras de manoeuvre pourvus chacun d'au moins un projecteur de produit de revêtement en regard de zones latérales de revêtement de carrosseries selon un mouvement en altitude et un mouvement de suivi. Cette installation permet de revêtir efficacement les côtés de carrosseries de véhicules automobiles avec quatre projecteurs répartis deux par deux, de chaque côté de la ligne de convoyage.
L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre d'un procédé et d'une installation de projection de produit de revêtement conformes à son principe, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une représentation schématique de principe en perspective avec arrachement partiel d'une instal- lation de projection de produit de revêtement conforme à 1 ' invention ;
- la figure 2 est une représentation schématique de principe d'une carrosserie de véhicule automobile ;
- la figure 3 est une vue de côté de deux carrosse- ries de véhicules automobiles en cours de défilement dans l'installation de la figure 1.
L'installation représentée à la figure 1 comprend une cabine 1 dont le toit n'est pas représenté pour la clarté du dessin et dont les cloisons verticales l définissent un volume de revêtement le long d'une direction de convoyage XX' parallèle aux rails 2 d'un convoyeur. Une poutre 3 sur laquelle sont montés trois projecteurs 4 est supportée par deux portiques 5 et 6 disposés de part et d'autre des rails 2. Les portiques comprennent des dispositifs d'entraînement de la poutre en altitude, parallèlement à la direction XX' et dans un mouvement de rotation autour de son plus grand axe, ces moyens d'entraînement pouvant être conformes à l'enseignement technique de WO- A-95/09 697. Les éléments 3 à 6 forment une machine dite "de
6 toit" destinée au revêtement des parties globalement horizontales d'une carrosserie de véhicule automobile 10 visible à la figure 2 telles que le capot 11, le pavillon 12, le coffre 13, la face avant 14 et la face arrière. Pour le revêtement des autres parties de la carrosserie
10, c'est-à-dire de ses côtés, sont disposées de part et d'autre de la direction de convoyage XX' deux machines symétriques 21 dites machines latérales. Chaque machine latérale 21 comprend un châssis 23 à l'intérieur duquel sont disposés des moyens d'entraînement de deux bras 24 et 25 supportant chacun au moins un projecteur de produit de revêtement 26, respectivement 27. Il est possible d'accéder à ces moyens d'entraînement par des portes 28 disposées sur les côtés de chaque machine 21 et sur sa face arrière, c'est-à-dire sa face opposée aux bras 24 et 25.
Les moyens d'entraînement des bras 24 et 25 sont prévus pour déplacer ceux-ci dans un mouvement en altitude selon une direction verticale ZZ', dans un mouvement de suivi parallèlement à la direction XX' et dans un mouvement de pénétration selon une direction YY' orthogonale aux directions XX' et ZZ'.
On peut également prévoir que chaque projecteur 26 ou 27 est monté sur un poignet 24a. ou 25a. des bras 24 et 25 articulé à l'extrémité de ces bras autour d'un axe globalement parallèle à la direction XX' . Compte tenu de ce qui précède, les projec- teurs 26 et 27 peuvent être déplacés en regard d'un coté de la carrosserie 10.
Le fonctionnement de l'installation de la figure 1 est expliqué en référence à la figure 3. On fait l'hypothèse qu'une carrosserie de véhicule automobile 10 est déplacée à vitesse constante sur le convoyeur et arrive en regard des machines latérales 21 après être passée sous la poutre 3 de la machine de toit.
Comme il ressort plus particulièrement de la figure 2, chaque côté de la carrosserie 10 peut être divisé en deux zones respectivement I et II, la zone I correspondant à la partie supérieure du côté de la carrosserie, alors que la zone II correspond à la partie inférieure des portes située entre les deux passages de roues avant 15 et arrière 16. Dans les véhicu-
7 les modernes, la zone III du côté de la carrosserie, qui correspond à la partie inférieure de l'aile située en avant du passage de roue avant 15, est destinée à être recouverte par une partie débordante du pare-chocs avant du véhicule. De la même manière, la zone IV correspondant à la partie arrière inférieure de l'aile arrière de la carrosserie 10 est destinée à être recouverte d'une partie débordante du pare-chocs arrière du véhicule. Compte tenu de ce qui précède, les zones III et IV ne doivent pas nécessairement être revêtues avec le produit de revêtement issu des projecteurs 26 et 27.
On note Lτ la longueur de la zone I et l'on note LIX la longueur de la zone II. On prévoit que l'un des projecteurs, par exemple le projecteur 27, est dédié au revêtement de la zone I de la carrosserie 10, alors que l'autre projecteur, c'est-à-dire le projecteur 26, est dédié au revêtement de la zone II. Dans ces conditions et comme il ressort clairement des figures 2 et 3 , le projecteur 27 travaille sur une longueur Lx sensiblement supérieure à la longueur hιτ sur laquelle travaille le projecteur 26. En se reportant à la figure 3 et à la première carrosserie
10, le projecteur 27 est activé pour projeter du produit de revêtement lorsqu'un point Pτ situé à l'avant de la zone I parvient en regard du projecteur 27 du fait du défilement continu des carrosseries sur le convoyeur. La projection est coupée lorsqu'un point Qτ passe devant le projecteur 27. Le projecteur 26, est quant à lui, activé lorsqu'un point Pτι arrive en regard du projecteur 26 alors que son fonctionnement est interrompu lorsqu'un point Qτι arrive en regard du projecteur 26. Conformément au procédé de l'invention, les zones I et II sont alternativement allouées aux projecteurs 26 et 27. Ainsi, à la figure 3, le projecteur 26 est activé lorsque un point P ' τ arrive en regard du projecteur 26 et coupé lorsque un point Q ' τ le dépasse, alors que le projecteur 27 est activé lorsque un point P ' XI arrive à son niveau alors que son fonctionnement est interrompu lorsque un point Q ' τι le dépasse.
Compte tenu de ce qui précède, le temps pendant lequel le projecteur 27 est n'est pas actif correspond à l'intervalle de
8 temps séparant le passage au niveau du projecteur 27 du point Qτ pour la carrosserie 10 et celui du point P ' X1 pour la carrosserie 10', ce qui est représenté par l'intervalle de temps Δ27 à la figure 3. L'intervalle Δ27 est égal à la distance séparant les points Qτ et P ' ιτ divisée par la vitesse de convoyage. De la même manière, le temps pendant lequel le projecteur 26 n'est pas activé correspond à l'intervalle de temps séparant le passage devant le projecteur 26 des points Q'IX de la carrosserie 10 et P ' τ de la carrosserie 10', ce qui est représenté par l'intervalle Δ26 à la figure 3, cet intervalle de temps Δ26 étant égal à la distance séparant les points Q1X et P'j- divisée par la vitesse de convoyage.
On comprend que les intervalles Δ26 et Δ27 sont supérieurs à l'intervalle Δ0 séparant le passage de l'extrémité arrière d'une carrosserie et le passage de l'extrémité avant d'une carrosserie suivante sur la ligne de convoyage. Le fait que les intervalles Δ26 et Δ27 sont supérieurs à l'intervalle Δ0 permet d'augmenter d'autant le temps alloué aux opérations de nettoyage et d'amorçage en produit de revêtement de chaque projecteur 26 et 27.
Après le revêtement de la carrosserie 10', la zone I est à nouveau allouée au projecteur 27 alors que la zone II est à nouveau allouée au projecteur 26, ce qui correspond au mode de fonctionnement utilisé pour le revêtement de la carrosserie 10. Dans ces conditions, il est possible d'envisager d'implanter les carrosseries sur le convoyeur avec une densité supérieure, c'est-à-dire de réduire l'écart L0 entre deux carrosseries successives, c'est-à-dire l'intervalle de temps Δ0, sans pour autant réduire dans les mêmes proportions les intervalles de temps Δ26 et Δ27 qui conservent une durée minimale découlant de la différence des longueurs L-,- et Lπ.
Il est également possible d'envisager de conserver l'écart L0 entre deux véhicules et d'augmenter la vitesse du convoyeur 2, ce qui a également pour effet de diminuer les intervalles Δ0, Δ25 et Δ27. Ceci qui peut être envisagé, car les intervalles Δ26 et Δ27 sont largement supérieurs à l'intervalle Δ0.
La zone II de revêtement est de forme relativement simple, de sorte que le bras qui supporte le projecteur est animé d'un
9 mouvement essentiellement vertical et oscillant, alors que la zone II est déplacée en regard du projecteur. En revanche, la zone I est de forme relativement complexe et comprend des parties telles que les montants de pare-brise, de vitres latérales et de custode qui sont connus pour être difficiles à revêtir .
La zone de revêtement I est divisée en plusieurs zones élémentaires A, B, C, D, E, F et G qui apparaissent à la figure 3 comme autant de zones de géométrie relativement simple, chacune de ces zones pouvant être revêtue successivement par un même projecteur au cours de l'avance de la carrosserie en regard de ce projecteur. Pour ce faire, il est indispensable que le projeteur soit capable de mouvements de suivi de la carrosserie, c'est-à-dire de mouvements parallèles à l'axe XX' de façon à permettre des déplacements relatifs par rapport à la carrosserie parallèlement à son plus grand axe.
En revenant au revêtement de la carrosserie 10 à la figure 3, la partie A est tout d'abord revêtue alors que le projecteur est animé d'un mouvement d'oscillations verticales, puis le projecteur est élevé jusqu'au niveau du pavillon du véhicule et rabaissé vers l'avant parallèlement à la direction principale BB' de la zone B dans le référentiel de la carrosserie qui se déplace à vitesse constante par rapport au châssis 23 de la machine 21. Ceci peut être obtenu par une programmation adéquate des moyens d'entraînement du bras 25 dans les directions XX' et ZZ' en tenant compte de la vitesse d'avance de la carrosserie 10 sur le convoyeur 2. Il est alors possible de procéder au revêtement de la zone élémentaire C par des mouvements d'oscillation essentiellement verticale du projec- teur 27, puis de faire remonter le projecteur 27 au niveau du pavillon du véhicule pour lui imprimer un mouvement de descente globalement verticale dans le référentiel de la carrosserie 10 en cours de déplacement pour procéder au revêtement de la zone D qui a une direction principale DD' globalement verticale, puisqu'elle correspond aux montants de portes. De la même manière, le montant de custode F est revêtu en imprimant au projecteur 27 un mouvement parallèle à la direction principale FF' de la zone F qui est inclinée dans le référentiel de la
10 carrosserie 10 en cours de déplacement.
Comme les projecteurs 26 et 27 peignent alternativement les zones I des carrosseries qui se suivent sur la ligne de convoyage, chaque bras 24 et 25 de la machine latérale 21 doit être capable de mouvements en altitude et de mouvement de suivi .
Le fait d'utiliser un châssis commun pour la machine 21 permet d'obtenir une grande compacité dans la direction XX', donc de diminuer le prix de revient global de la cabine 1, notamment du fait de la diminution des longueurs de cloisons, des systèmes de ventilation ou du convoyeur.
En référence à la figure 3 et compte tenu du fait que l'intervalle Δ26 commence avant le début de l'intervalle Δ27, on comprend qu'il est possible de commencer les opérations de nettoyage et d'amorçage du projecteur 26 avant la fin de la phase de projection au moyen du projecteur 27 sur les zones élémentaires D à G de la carrosserie 10. Pour ce faire, le projecteur 26 est dirigé verticalement vers le bas par rotation du poignet 24a_ en direction d'un caillebotis ou d'un système de purge prévu à cet effet, ce qui évite tout danger de projection accidentelle sur la carrosserie 10 en cours de défilement. De la même manière, les opérations de nettoyage et d'amorçage du projecteur 27 en nouveau produit de revêtement peuvent être prolongées au-delà du passage du point P ' τ devant le projecteur 26 pour la carrosserie 10', de sorte que le nettoyage du projecteur 27 et son amorçage ont lieu alors que le projecteur 26 a déjà commencé le revêtement de la zone élémentaire A, voire des zones B et C, de la carrosserie 10.
Les projecteurs 26 et 27 sont également déplacés parallè- lement à l'axe XX' pendant les opérations de nettoyage et d'amorçage, pour les recaler de façon optimale parallèlement à cette direction afin de diminuer la durée totale du revêtement en augmentant la vitesse relative du projecteur par rapport à la carrosserie en cours de défilement parallèlement à la direction XX' ou au contraire en diminuant cette vitesse, notamment pour des carrosseries complexes.
Le mouvement des bras 24 et 25 parallèlement à l'axe YY' permet de compenser le caractère bombé des côtés d'un véhicule
11 dont la largeur est plus importante au niveau d'une partie médiane qu'au niveau du pavillon ou des bas de caisse.
Les moyens d'entraînement des bras 24 et 25 sont prévus pour que ces bras soient mobiles indépendamment l'un de l'autre parallèlement à la direction XX' , ces bras pouvant être approchés ou éloignés l'un de l'autre au cours des phases de projection ou de nettoyage/amorçage. Ceci permet les opérations rapides de nettoyage/amorçage et évite la salissure d'un projecteur par le nuage de produit issu d'un projecteur voisin. Le caractère réglable de cet écartement autorise également le recalage de chaque projecteur entre deux phases de projection alors que l'autre projecteur est encore ou déjà activé, c'est- à-dire en cours de projection.
Dans la description qui précède, seul le fonctionnement de la machine latérale 21 située sur la gauche de la figure 1, par rapport à la direction d'avance XX', a été décrit. Le fonctionnement de la seconde machine latérale 21 est analogue.
L'invention a été représentée avec des bras 24 ou 25 supportant chacun un unique projecteur. Il est cependant possible que chaque bras supporte un groupe de plusieurs projecteurs .