WO2019219273A1 - Procédé de traitement de surface d'une pièce et installation associée - Google Patents

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WO2019219273A1
WO2019219273A1 PCT/EP2019/056313 EP2019056313W WO2019219273A1 WO 2019219273 A1 WO2019219273 A1 WO 2019219273A1 EP 2019056313 W EP2019056313 W EP 2019056313W WO 2019219273 A1 WO2019219273 A1 WO 2019219273A1
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WO
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deposition
substance
microcontroller
pulse train
workpiece
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/056313
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English (en)
Inventor
Michel DEMARCHI
Jérôme BONIFACE
Original Assignee
Smrc Automotive Holdings Netherlands B.V.
Robo
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Publication date
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    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
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    • B41J3/4073—Printing on three-dimensional objects not being in sheet or web form, e.g. spherical or cubic objects
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    • B41J3/40731—Holders for objects, e. g. holders specially adapted to the shape of the object to be printed or adapted to hold several objects

Definitions

  • the present invention relates to the field of surface treatment of parts, and preferably to the printing of parts by ink jet printing means.
  • EP 2 873 496 A1, and EP 0 931 649 A1 for printing a workpiece by ink jet printing means
  • the printing head which ejects a substance, such as ink, can be moved. by a robotic arm relative to a piece that remains fixed.
  • the printing means which most often incorporate a quadric-chromic assembly, are generally bulky, and it is then very difficult to move them. This is all the more true when these printing means are, in addition, associated with a partial drying module drops of the substance, disposed directly under the print head.
  • the print heads may be subject to disturbances or positional variations due to the rapid movement of the robotic arm.
  • the present invention aims to provide an improved solution, flexible depending on the geometry of the part, to obtain a high accuracy regardless of the geometry of the part and is intended to overcome the aforementioned drawbacks.
  • the invention relates to a method of surface treatment of at least one surface of a part
  • a measurement step during which displacement means, to which the piece is fixed at a support forming part of the displacement means, are displaced at a speed of displacement that varies according to the local geometry of the piece, according to a predetermined trajectory and, in a controlled manner, by a management and control unit, relative to deposition means not ejecting substance, and during which a set of instantaneous speeds, over at least a fraction of the surface of the part, is determined by means of a measurement sensor controlled by the management and control unit, then data representative of this set of instantaneous speeds are transmitted and recorded in a computer,
  • a step of signal processing subsequent to the measurement step, in which a microcontroller determines, from the data representative of the set of instantaneous speeds previously transmitted by the computer to the microcontroller, a pulse train signal representative of a set of frequencies of ejection of a substance to be deposited by the deposition means on said at least a fraction of the surface of the part, and records the pulse train signal in a storage memory of the microcontroller ,
  • a deposition step subsequent to the signal processing step, during which the displacement means are moved in a controlled manner by the management and control unit relative to the deposition means, according to the determined trajectory, and in which and, synchronously, the microcontroller transmits the pulse train signal to the deposition means, and the deposition means eject at least one substance according to the pulse train signal received to deposit the substance on said at least a fraction of the surface of the piece.
  • the invention also relates to an installation for surface treatment of at least one surface of a room, characterized in that it is suitable and intended for the implementation of the surface treatment method of at least one surface of one piece according to the invention and in that it comprises:
  • moving means adapted and intended to move the workpiece relative to deposition means, and the moving means comprising a support adapted and intended to fix the workpiece relative to the moving means
  • a management and control unit adapted and intended to control the displacement of the displacement means according to a predetermined path and a predetermined travel speed, in a controlled manner
  • a measurement sensor adapted and intended to determine a set of instantaneous speeds over at least a fraction of the surface of the part
  • the deposition means being suitable and intended to eject a substance on the surface of the part
  • a microcontroller adapted and intended to determine, from the data representative of the set of instantaneous speeds, a pulse train signal representative of a set of ejection frequencies of the substance to be deposited by the depositing means, and transmitting it to the deposition means for ejecting the substance according to the received pulse train signal.
  • FIG. 1 is a view of a part of the installation according to the invention
  • FIGS. 2A and 2B are views of the installation according to the invention, during the calibration step of the method according to the invention,
  • FIG. 3A is a view of the installation according to the invention, during the step of measuring the method according to the invention,
  • FIG. 3B is a view of the part on which are represented the vectors of the instantaneous speeds on the surface of the part,
  • FIG. 4 is a schematic view illustrating the method according to the invention.
  • FIGS. 5A and 5B are views of the signals obtained during the signal processing step of the method according to the invention.
  • FIG. 6 is a view of the installation, during the deposition step of the method according to the invention.
  • the method of surface treatment of at least one surface 1 of a part 2 is characterized in that it comprises at least: a measurement step, during which displacement means 3, to which the part 2 is fixed at a support 4 forming part of the displacement means 3, are displaced at a speed of displacement that varies according to the local geometry of the part 2, according to a predetermined trajectory and, in a controlled manner, by a management and control unit 5, relative to deposition means 6 not ejecting substance 13, and during which a set of instantaneous speeds v , v2, v3, v4, v5, on at least a fraction of the surface 1 of the part 2, is determined by means of a measurement sensor 9 controlled by the management and control unit 5, then representative data of this set of instantaneous speeds v1, v2, v3, v4, v5 are transmitted and recorded in a computer 7 (FIGS. 3A and 3B),
  • a step of signal processing subsequent to the measuring step, in which a microcontroller 8 determines, from the data representative of the set of instantaneous speeds v1, v2, v3, v4, v5 previously transmitted by the computer 7 to the microcontroller 8, a pulse train signal S representative of a set of ejection frequencies of a substance 13 to be deposited by the deposition means 6 on said at least a fraction of the surface 1 of the part 2 , and stores the pulse train signal S in a storage memory (not shown) of the microcontroller 8 (FIGS. 4 and 5B),
  • a deposition step subsequent to the signal processing step, during which the displacement means 3 are moved in a controlled manner by the management and control unit 5 relative to the deposition means 6, according to the trajectory determined, and in which and synchronously, the microcontroller 8 transmits the pulse train signal S to the deposition means 6, and the deposition means 6 eject at least one substance 13 as a function of the train signal. S pulses received to deposit the substance 13 on said at least a fraction of the surface 1 of the part 2 ( Figures 4 and 6).
  • This treatment method advantageously allows the decoration of a part 2 by creating a pattern (not shown) by depositing at least one substance 13 by means of deposition means 6. Because of the geometry of the part 2, it is generally necessary to vary the speed of movement of the part 2 and therefore that of the displacement means 3, to avoid collisions with the depositing means 6, during the displacement and to deposit the substance 13 while taking care of correcting the speed variations of the moving means 3. Thanks to the treatment method, according to the invention, this variability in the speed of displacement of the displacement means 3 does not affect the quality of the decoration obtained at the end of the process. treatment according to the invention.
  • the instantaneous velocities v1, v2, v3, v4, v5 of the part 2 are measured before the deposition step, on a predetermined trajectory, during the measuring step . Then, these instantaneous speeds v1, v2, v3, v4, v5, are stored in a computer 7.
  • the instantaneous speeds v1, v2, v3, v4, v5 can be stored as a table T of instantaneous speeds v1, v2 , v3, v4, v5.
  • the displacement means 3 it is possible to move again and, subsequently, the part 2, according to the same predetermined trajectory and the same kinematics, that is to say the same speed of displacement, which can be variable or constant, and in particular during the filing step. From these instantaneous speeds v1, v2, v3, v4, v5 stored in the computer 7, then transmitted to the microcontroller 8, it is also possible to generate a pulse train signal S. During the step deposition, and therefore at the same time, that the part 2 is moved by the displacement means 3 according to the predetermined trajectory, this pulse train signal S is transmitted to the deposition means 6.
  • the treatment of the part 2 by the deposition means 6 is adapted to the instantaneous speed v1, v2, v3, v4, v5 of the piece 2.
  • the frequency of ejection of substance drops 13 by the deposition means 6 is advantageously correlated with the instantaneous speed v1, v2, v3, v4, v5 of part 2.
  • the predetermined path and the kinematics of the displacement means 3 can, moreover, be programmed in advance using a software present in G unit management and control 5. This software, as well as the predetermined trajectory and kinematics can be modified according to needs and with great flexibility.
  • this treatment process makes it possible to decorate parts 2 having any type of geometry.
  • this treatment method makes it possible to position the pattern freely on the surface 1 of the part 2. This method thus makes it possible to obtain a high accuracy in the deposited patterns, and this, in a constant and continuous manner, including in zones in three dimensions of the piece 2, for example, spokes, edges or the like.
  • the part 2 may be a three-dimensional part, for example a vehicle trim part, for example plastic.
  • the deposition step may comprise several passages of the surface 1 of the part 2, in front of the deposition means 6, in particular when large patterns must be deposited on the surface 1 of the part 2.
  • the step of measurement can be made by successive passes of the surface 1 of the part 2 in front of the measuring sensor 9 to scan the entire surface 1 of the part 2 to be decorated, for example tape by tape.
  • the management and control unit 5 and the measuring sensor 9 sequentially measure the instantaneous speeds v1, v2, v3, v4, v5, the successive measurements being separated by a period for scanning Tscrut i, Tscrut i + 1, Tscrut i + 2, Tscrut i + 3, Tscrut i + 4 constant or variable, preferentially between 1 microsecond and 100 milliseconds (FIGS. 3A and 3B).
  • the acquisition of the instantaneous speed v1, v2, v3, v4, v5 of the part 2 is carried out every 2 milliseconds.
  • this measuring step makes it possible to acquire the instantaneous velocity profile v1, v2, v3, v4, v5 over the entire stroke of the trajectory at a scanning period Tscrut i, Tscrut i + 1, Tscrut i + 2 , Tscrut i + 3, Tscrut i + 4.
  • This sampling of the profile of the instantaneous speeds v1, v2, v3, v4, v5 of the trajectory is carried out according to the scanning period Tscrut i, Tscrut i + 1, Tscrut i + 2, Tscrut i + 3, Tscrut i + 4 which can
  • the scan period Tscrut i, Tscrut i + 1, Tscrut i + 2, Tscrut i + 3, Tscrut i + 4 may vary during the trajectory to allow more or less accuracy according to the complexity of the contour of the room 2 to follow.
  • the instantaneous speed profile v1, v2, v3, v4, v5 is converted by the computer 7, preferably a computer, following periods T1, T2, T3, T4, T5 pulse train respecting the scan period Tscrut i, Tscrut i + l, Tscrut i + 2, Tscrut i + 3, Tscrut i + 4 .
  • T1 is 166.4 microseconds
  • T2 is 163.2 microseconds
  • T3 is 168.5 microseconds
  • T4 is 170.6 microseconds
  • T5 is 171.2 microseconds.
  • the set of period values T1, T2, T3, T4, T5 can be placed in a table T, illustrated in FIG.
  • the sequence of pulse train periods T1, T2, T3, T4, T5 is transformed into a pulse train signal S sampled at a sampling period Timp , preferably between 5 microseconds to 100 microseconds, by the microcontroller 8 (FIGS. 5A and 5B).
  • the sequence of periods T 1, T 2, T 3, T 4, T 5 is then converted by the microcontroller 8 into a periodic signal, preferably with a square pulse train, compatible with the signal of FIG. expected timing by the deposition means 6.
  • the Timp sampling period can be reduced to about 50 microseconds.
  • each value of the periods T1, T2, T3, T4, T5 is multiplied to create a pulse train signal S of sampling period Timp during the duration of the scan period Tscrut i.
  • the pulse trains are then put end to end by the microcontroller 8 to form the pulse train signal S.
  • This pulse train signal S is stored in the storage memory (not shown) of the microcontroller 8.
  • the pulse train signal S can be square-faced (FIG.
  • the method may comprise a calibration step, prior to the deposition step, during which a first detection sensor 9 ', fixed in relation to the deposition means 6, can detect the passage of a reference or reference element 10 disposed on the part 2 or on the support 4 of the displacement means 3, during the displacement of the displacement means 3, to determine the data relating to the spatial coordinates of the reference element or reference 10 ( Figures 2A and 2B).
  • the spatial coordinates of the reference or reference element 10 thus determined can be transmitted and stored. relative to the relative data of the set of instantaneous speeds v1, v2, v3, v4, v5 in the computer 7, in order to generate the pulse train signal S with the aid of the microcontroller 8.
  • These spatial coordinates of the reference element or reference 10 correspond to a time reference of the pulse train signal S.
  • a second detection sensor 9 " fixed relative to the deposition means 6, can detect the passage of a reference or reference element 10 disposed on the part 2 or on the support 4 of the means of displacement 3, then can transmit an SD trigger signal to the microcontroller 8 to trigger the transmission of the pulse train signal S to the deposition means 6 to trigger the ejection of the substance 13 ( Figures 4 and 6).
  • the microcontroller 8 upon receiving the trigger signal SD, the microcontroller 8 outputs the pulse train signal S to the deposition means 6, which makes it possible to synchronize the pulse train signal S with the kinematics of the displacement means 3.
  • the reference or reference element 10 which can be accurately measured on the real trajectory of the displacement means 3, it is possible to instruct the deposition means 6 to eject the substance 13 good time on piece 2 and not before or after.
  • the synchronization can advantageously be made possible by the passage of the piece 2 in front of the second detection sensor 9 ".
  • the detection of the reference or reference element 10 can be performed at the beginning of the trajectory.
  • the reference or reference element 10 may be a reflecting surface (not shown) affixed to the surface 1 of the part 2 or to the support 4 of the displacement means 3 and the first detection sensor 9 'or the second 9 "sensor detection can be an optical sensor. In this way, when the optical sensor and the reflecting surface are facing each other, the optical sensor measures a variation in light intensity received.
  • the measuring sensor 9, the first detection sensor 9 ', the second detection sensor 9 "used may consist of a telemetric sensor module 12 which is fixed relative to the deposition means 6.
  • this telemetric sensor module 12 makes it possible in particular to remotely measure the instantaneous speed v1, v2, v3, v4, v5 of the part 2.
  • the measurement sensor 9, the first detection sensor 9 ', the second detection sensor 9 may be optical sensors.
  • the measurement sensor 9 is fixed relative to the deposition means 6. More precisely, the measurement sensor 9 is disposed near the deposition means 6. Preferably, the distance between the measurement sensor 9 and the deposition means 6 can be between 3 millimeters and 200 millimeters. Furthermore, during the measurement step, the measurement sensor 9 is disposed substantially opposite the fraction of the surface 1 of the part 2 for which the instantaneous speeds v1, v2, v3, v4, v5 must be measured.
  • the microcontroller 8 can transmit the pulse train signal S to the deposition means 6 at a period of between 20 and 100 microseconds.
  • the microcontroller 8 used may consist of a microcontroller comprising at least said storage memory (not shown) and a volatile memory (not shown).
  • the displacement means 3 used may consist of a robotic arm (not shown) comprising six axes of rotation.
  • this robotic arm makes it possible to move the part 2 in front of the depositing means 6 and, more particularly, in front of the printing heads (not shown) described hereinafter.
  • the axes of rotation, as well as the movement of the robotic arm are not fixed and completely free. This results in a large latitude of movement of the robotic arm relative to the geometry of the part 2.
  • the deposition means 6 and the fraction of the surface 1 of the part 2 for which the instantaneous speeds v1, v2, v3, v4, v5 have been measured and on which the substance 13 is deposited, are substantially opposite one another.
  • the deposition means 6 used may consist of printing means comprising at least one printing head, preferably of the ink jet type, for ejecting and depositing at least the substance 13 in the form of drops.
  • the print heads can also be fixed and are easily accessible. This configuration facilitates the ink supply of the heads printing. In addition, this results in a decrease in disturbances in the accuracy of the pattern to be deposited.
  • the print head can however be mobile, but in a limited manner, that is to say mobile in translation along three axes or in rotation, to adapt to the movement and geometry of the part 2.
  • the print head can be mono-chromic, bi-chromic, or a quad-chromic set.
  • the substance 13 may be selected alone or in combination from an ink, a colored ink, an ultraviolet cross-linked ink, a varnish, a primer, an adhesion promoter, a tackifier, a coating agent.
  • the deposition means 6 may generally comprise any type of effector (not shown) making it possible to treat the surface 1 of the part 2 with the aid of at least one substance 13.
  • the print heads may comprise a plurality of nozzles (not shown) arranged on ramps (not shown) which are arranged substantially perpendicular to the surface 1 of the part 2, at least during the deposition step.
  • the deposition means 6 may be associated with drying means 11 and during the deposition step, the drying means 11 may at least partially dry the substance 13 after deposition of the substance 13 on said at least a fraction of the surface 1 of the room 2.
  • drying means 11 may as well allow the partial drying of the drops ejected by the deposition means 6, as the complete final drying.
  • the drying means 11 may be a complete ultraviolet drying system.
  • the deposition means 6, the measurement sensor 9, the first detection sensor 9 ', the second detection sensor 9 "and, if appropriate, the drying means 11 can be mounted on the same base 14.
  • the surface treatment installation of at least one surface 1 of a part 2 is characterized in that it is suitable and intended for the implementation of the surface treatment method of at least one surface 1 of a part 2 as described previously and in that it comprises: displacement means 3 adapted and intended to move the part 2 relative to deposition means 6, and the displacement means 3 comprising a support 4 adapted and intended to fix the part 2 relative to the displacement means 3,
  • a management and control unit 5 adapted and intended to control the displacement of the displacement means 3 according to a predetermined trajectory and a predetermined speed of movement, in a controlled manner
  • a measurement sensor 9 adapted and intended to determine a set of instantaneous speeds v1, v2, v3, v4, v5 on at least a fraction of the surface 1 of the part 2,
  • the deposition means 6 being able and intended to eject a substance 13 on the surface 1 of the part 2,
  • a computer 7 adapted and intended to receive and record data representative of the set of instantaneous speeds v1, v2, v3, v4, v5,
  • a microcontroller 8 adapted and intended to determine, from the data representative of the set of instantaneous speeds v1, v2, v3, v4, v5, a pulse train signal S representative of a set of ejection frequencies of the substance 13 to be deposited by the deposition means 6, and to transmit it to the deposition means 6 to eject the substance 13 as a function of the pulse train signal S received.
  • the installation may comprise a first detection sensor 9 ', fixed relative to the deposition means 6, adapted and intended to detect the passage of a reference or reference element 10 disposed on the part 2 or on the support 4 of the means of displacement 3, to determine the spatial coordinate data of the reference or reference element 10.
  • the installation may comprise a second detection sensor 9 ", fixed relative to the deposition means 6, adapted and intended to detect the passage of a reference element or marker 10 disposed on the part 2 or the support 4 of the means of displacement 3, then to transmit an SD trigger signal to the microcontroller 8 to trigger the transmission of the pulse train signal S to the deposition means 6 to trigger the ejection of the substance 13.
  • a second detection sensor 9 " fixed relative to the deposition means 6, adapted and intended to detect the passage of a reference element or marker 10 disposed on the part 2 or the support 4 of the means of displacement 3, then to transmit an SD trigger signal to the microcontroller 8 to trigger the transmission of the pulse train signal S to the deposition means 6 to trigger the ejection of the substance 13.
  • the measuring sensor 9, the first detection sensor 9 ', the second detection sensor 9 " may be a telemetric sensor module 12 which is fixed relative to the deposition means 6.
  • the measurement sensor 9, the first detection sensor 9 ', the second detection sensor 9 " may be as previously described.
  • the microcontroller 8 is adapted and adapted to transform the sequence of pulse train periods Tl, T2, T3, T4, T5 into a pulse train signal S sampled at a sampling period Timp, preferably comprised between 5 microseconds to 100 microseconds.
  • the microcontroller 8 may comprise at least one storage memory and a volatile memory.
  • the displacement means 3 may consist of a robotic arm comprising six axes of rotation.
  • This robotic arm can be as described above.
  • the deposition means 6 may consist of printing means comprising at least one printing head, preferably of the ink-jet type for depositing at least the substance 13 in the form of drops.
  • the installation may comprise drying means 11 associated with the deposition means 6 and the drying means 11 may be suitable and intended to at least partially dry the substance 13 after deposition of the substance 13 on said at least one fraction on the surface 1 of Exhibit 2.
  • the drying means 11 may be as described above.

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Abstract

La présente invention a pour objet un procédé de traitement de surface d'une pièce (2), comprenant : - une étape de mesure, lors de laquelle des moyens de déplacement (3), auxquels est fixée la pièce (2), sont déplacés et un ensemble de vitesses instantanées, à la surface (1) de la pièce (2), est déterminé par un capteur de mesure (9), - une étape de traitement du signal, lors de laquelle un microcontrôleur (8) détermine, à partir des données représentatives de l'ensemble de vitesses instantanées, un signal de train d'impulsions (S) représentatif d'un ensemble de fréquences d'éjection d'une substance (13) à déposer, - une étape de dépôt, lors de laquelle le microcontrôleur (8) transmet le signal de train d'impulsions (S) aux moyens de dépôt (6) pour éjecter la substance (13) en fonction du signal de train d'impulsions (S).

Description

Procédé de traitement de surface d’une pièce et installation associée
La présente invention concerne le domaine du traitement de surface de pièces, et préférentiellement de l’impression de pièces par des moyens d’impression de type jet d’encre.
De manière connue et comme l’illustrent, par exemple, les publications DE 10 2012 212 469 Al, US 2009/0167817 Al,
EP 2 873 496 Al, et EP 0 931 649 Al, pour imprimer une pièce par des moyens d’impression du type jet d’encre, la tête d’impression qui éjecte une substance, telle que de l’encre, peut être déplacée par un bras robotisé relativement à une pièce qui reste fixe. Toutefois, les moyens d’impression, qui incorporent le plus souvent un ensemble quadri-chromique, sont en général volumineux, et il est alors très peu aisé de les déplacer. Cela est d’autant plus vrai, lorsque ces moyens d’impression sont, en plus, associés à un module de séchage partiel des gouttes de la substance, disposé directement sous la tête d’impression. En outre, les têtes d’impression peuvent être soumises à des perturbations ou à des variations de position du fait du déplacement rapide du bras robotisé. Pour limiter ces perturbations, il est alors nécessaire de limiter la vitesse de déplacement du bras robotisé, ce qui réduit la cadence, ainsi que l’efficacité industrielle. Par ailleurs, des variations brutales de l’orientation de la tête d’impression ont pour conséquence d’impacter la qualité de l’impression. En effet, à l’intérieur de la tête d’impression l’air est en légère dépression pour empêcher que la substance ne s’écoule par gravité. Or, des variations brutales d’orientation, ont pour conséquence de modifier l’équilibre entre la pression atmosphérique et la pression à l’intérieur de la tête d’impression, et donc de perturber l’éjection de la substance. Enfin, il est également délicat d’embarquer l’unité d’alimentation en substance de la tête d’impression sur le bras robotisé.
La présente invention a pour objet de proposer une solution améliorée, flexible en fonction de la géométrie de la pièce, permettant d’obtenir une grande précision quelle que soit la géométrie de la pièce et a pour but de pallier les inconvénients précités.
A cet effet, l’invention concerne, un procédé de traitement de surface d’au moins une surface d’une pièce,
procédé caractérisé en ce qu’il comprend au moins : - une étape de mesure, lors de laquelle des moyens de déplacement, auxquels est fixée la pièce au niveau d’un support faisant partie des moyens de déplacement, sont déplacés à une vitesse de déplacement variant en fonction de la géométrie locale de la pièce, selon une trajectoire prédéterminée et, de manière contrôlée, par une unité de gestion et de commande, relativement à des moyens de dépôt n’éjectant pas de substance, et lors de laquelle un ensemble de vitesses instantanées, sur au moins une fraction de la surface de la pièce, est déterminé au moyen d’un capteur de mesure contrôlé par l’unité de gestion et de commande, puis des données représentatives de cet ensemble de vitesses instantanées sont transmises et enregistrées dans un calculateur,
- une étape de traitement du signal, ultérieure à l’étape de mesure, lors de laquelle un microcontrôleur détermine, à partir des données représentatives de l’ensemble de vitesses instantanées préalablement transmises par le calculateur au microcontrôleur, un signal de train d’impulsions représentatif d’un ensemble de fréquences d’éjection d’une substance à déposer par les moyens de dépôt sur ladite au moins une fraction de la surface de la pièce, et enregistre le signal de train d’impulsions dans une mémoire de stockage du microcontrôleur,
- une étape de dépôt, ultérieure à l’étape de traitement du signal, lors de laquelle les moyens de déplacement sont déplacés de manière contrôlée, par l’unité de gestion et de commande relativement aux moyens de dépôt, selon la trajectoire déterminée, et lors de laquelle et, de manière synchronisée, le microcontrôleur transmet le signal de train d’impulsions aux moyens de dépôt, et les moyens de dépôt éjectent au moins une substance en fonction du signal de train d’impulsions reçu pour déposer la substance sur ladite au moins une fraction de la surface de la pièce.
L’invention concerne également une installation de traitement de surface d’au moins une surface d’une pièce, caractérisée en ce qu’elle est apte et destinée à la mise en œuvre du procédé de traitement de surface d’au moins une surface d’une pièce selon l’invention et en ce qu’elle comprend :
- des moyens de déplacement aptes et destinés à déplacer la pièce relativement à des moyens de dépôt, et les moyens de déplacement comprenant un support apte et destiné à fixer la pièce relativement aux moyens de déplacement,
- une unité de gestion et de commande apte et destinée à commander le déplacement des moyens de déplacement selon une trajectoire prédéterminée et une vitesse de déplacement prédéterminée, de manière contrôlée,
- un capteur de mesure apte et destiné à déterminer un ensemble de vitesses instantanées sur au moins une fraction de la surface de la pièce,
- les moyens de dépôt étant aptes et destinés à éjecter une substance sur la surface de la pièce,
- un calculateur apte et destiné à recevoir et à enregistrer des données représentatives de l’ensemble de vitesses instantanées,
- un microcontrôleur apte et destiné à déterminer, à partir des données représentatives de l’ensemble de vitesses instantanées, un signal de train d’impulsions représentatif d’un ensemble de fréquences d’éjection de la substance à déposer par les moyens de dépôt, et à le transmettre aux moyens de dépôt pour éjecter la substance en fonction du signal de train d’impulsions reçu.
L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci- après, qui se rapporte à plusieurs modes de réalisation préférés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et expliqués avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels :
la figure 1 est une vue d’une partie de l’installation selon l’invention,
les figures 2 A et 2B sont des vues de l’installation selon l’invention, lors de l’étape d’étalonnage du procédé selon l’invention,
la figure 3 A est une vue de l’installation selon l’invention, lors de l’étape de mesure du procédé selon l’invention,
la figure 3B est une vue de la pièce sur laquelle sont représentés les vecteurs des vitesses instantanées à la surface de la pièce,
la figure 4 est une vue schématique illustrant le procédé selon l’invention,
les figures 5A et 5B sont des vues des signaux obtenus lors de l’étape de traitement du signal du procédé selon l’invention
la figure 6 est une vue de l’installation, lors de l’étape de dépôt du procédé selon l’invention.
Conformément à l’invention, le procédé de traitement de surface d’au moins une surface 1 d’une pièce 2, est caractérisé en ce qu’il comprend au moins : - une étape de mesure, lors de laquelle des moyens de déplacement 3, auxquels est fixée la pièce 2 au niveau d’un support 4 faisant partie des moyens de déplacement 3, sont déplacés à une vitesse de déplacement variant en fonction de la géométrie locale de la pièce 2, selon une trajectoire prédéterminée et, de manière contrôlée, par une unité de gestion et de commande 5, relativement à des moyens de dépôt 6 n’éjectant pas de substance 13, et lors de laquelle un ensemble de vitesses instantanées vl, v2, v3, v4, v5, sur au moins une fraction de la surface 1 de la pièce 2, est déterminé au moyen d’un capteur de mesure 9 contrôlé par l’unité de gestion et de commande 5, puis des données représentatives de cet ensemble de vitesses instantanées vl, v2, v3, v4, v5 sont transmises et enregistrées dans un calculateur 7 (figures 3A et 3B),
- une étape de traitement du signal, ultérieure à l’étape de mesure, lors de laquelle un microcontrôleur 8 détermine, à partir des données représentatives de l’ensemble de vitesses instantanées vl, v2, v3, v4, v5 préalablement transmises par le calculateur 7 au microcontrôleur 8, un signal de train d’impulsions S représentatif d’un ensemble de fréquences d’éjection d’une substance 13 à déposer par les moyens de dépôt 6 sur ladite au moins une fraction de la surface 1 de la pièce 2, et enregistre le signal de train d’impulsions S dans une mémoire de stockage (non représenté) du microcontrôleur 8 (figures 4 et 5B),
- une étape de dépôt, ultérieure à l’étape de traitement du signal, lors de laquelle les moyens de déplacement 3 sont déplacés de manière contrôlée, par l’unité de gestion et de commande 5 relativement aux moyens de dépôt 6, selon la trajectoire déterminée, et lors de laquelle et, de manière synchronisée, le microcontrôleur 8 transmet le signal de train d’impulsions S aux moyens de dépôt 6, et les moyens de dépôt 6 éjectent au moins une substance 13 en fonction du signal de train d’impulsions S reçu pour déposer la substance 13 sur ladite au moins une fraction de la surface 1 de la pièce 2 (figures 4 et 6).
Ce procédé de traitement permet avantageusement la décoration d’une pièce 2 en créant un motif (non représenté) en déposant au moins une substance 13 à l’aide de moyens de dépôt 6. Du fait, de la géométrie de la pièce 2, il est en général nécessaire de faire varier la vitesse de déplacement de la pièce 2 et donc celle des moyens de déplacement 3, pour éviter des collisions avec les moyens de dépôt 6, au cours du déplacement et pour déposer la substance 13 tout en prenant soin de corriger les variations de vitesse des moyens de déplacement 3. Grâce au procédé de traitement, selon l’invention, cette variabilité de la vitesse de déplacement des moyens de déplacement 3 n’ impacte pas la qualité de la décoration obtenue à l’issue du procédé de traitement selon l’invention. Avantageusement, dans le procédé de traitement selon l’invention, les vitesses instantanées vl, v2, v3, v4, v5 de la pièce 2 sont mesurées préalablement à l’étape de dépôt, sur une trajectoire prédéterminée, lors de l’étape de mesure. Puis, ces vitesses instantanées vl, v2, v3, v4, v5, sont stockées dans un calculateur 7. Préférentiellement, les vitesses instantanées vl, v2, v3, v4, v5 peuvent être stockées sous forme de table T de vitesses instantanées vl, v2, v3, v4, v5. Grâce à la répétabilité des moyens de déplacement 3, il est possible de déplacer à nouveau et, par la suite, la pièce 2, selon la même trajectoire prédéterminée et la même cinématique, c’est-à- dire la même vitesse de déplacement, laquelle pouvant être variable ou constante, et ce notamment lors de l’étape de dépôt. À partir de ces vitesses instantanées vl, v2, v3, v4, v5 stockées dans le calculateur 7, puis transmises au microcontrôleur 8, il est par ailleurs, ensuite possible de générer un signal de train d’impulsions S. Lors de l’étape de dépôt, et donc en même temps, que la pièce 2 est déplacée par les moyens de déplacement 3 selon la trajectoire prédéterminée, ce signal de train d’impulsions S est transmis aux moyens de dépôt 6. Ainsi, le traitement de la pièce 2 par les moyens de dépôt 6 est adapté à la vitesse instantanée vl, v2, v3, v4, v5 de la pièce 2. En effet, la fréquence d’éjection des gouttes de substance 13 par les moyens de dépôt 6 est avantageusement corrélée à la vitesse instantanée vl, v2, v3, v4, v5 de la pièce 2. La trajectoire prédéterminée et la cinématique des moyens de déplacement 3 peuvent, par ailleurs, être programmées à l’avance à l’aide d’un logiciel présent dans G unité de gestion et de commande 5. Ce logiciel, ainsi que la trajectoire prédéterminée et la cinématique sont modifiables en fonction des besoins et avec une grande flexibilité.
Il en résulte, avantageusement, que ce procédé de traitement permet de décorer des pièces 2 ayant tout type de géométrie. Par ailleurs, ce procédé de traitement permet de positionner librement le motif à la surface 1 de la pièce 2. Ce procédé permet ainsi d’obtenir une grande précision dans les motifs déposés et ce, de manière constante et continue, y compris dans des zones en trois dimensions de la pièce 2, par exemple, des rayons, des bords ou similaire. La pièce 2 peut être une pièce tridimensionnelle, par exemple une pièce d’habillage de véhicule, par exemple en matière plastique.
L’étape de dépôt peut comprendre plusieurs passages de la surface 1 de la pièce 2, devant les moyens de dépôt 6, notamment lorsque des motifs larges doivent être déposés à la surface 1 de la pièce 2. Dans ce cas, l’étape de mesure peut se faire par passages successifs de la surface 1 de la pièce 2 devant le capteur de mesure 9 pour balayer l’ensemble de la surface 1 de la pièce 2 destiné à être décoré, par exemple bande par bande.
De préférence, lors de l’étape de mesure, l’unité de gestion et de commande 5 et le capteur de mesure 9 mesurent séquentiellement les vitesses instantanées vl, v2, v3, v4, v5, les différentes mesures successives étant séparées par une période de scrutation Tscrut i, Tscrut i+1, Tscrut i+2, Tscrut i+3, Tscrut i+4 constante ou variable, préférentiellement comprise entre 1 microseconde et 100 millisecondes (figures 3A et 3B).
Préférentiellement, l’acquisition de la vitesse instantanée vl, v2, v3, v4, v5 de la pièce 2 est effectuée toutes les 2 millisecondes.
Avantageusement, cette étape de mesure permet de faire l’acquisition du profil de vitesses instantanées vl, v2, v3, v4, v5 sur toute la course de la trajectoire à un période de scrutation Tscrut i, Tscrut i+1, Tscrut i+2, Tscrut i+3, Tscrut i+4. Cet échantillonnage du profil des vitesses instantanées vl, v2, v3, v4, v5 de la trajectoire est effectuée suivant la période de scrutation Tscrut i, Tscrut i+1, Tscrut i+2, Tscrut i+3, Tscrut i+4 qui peut être variable selon la vitesse souhaitée pour la pièce 2. La période de scrutation Tscrut i, Tscrut i+1, Tscrut i+2, Tscrut i+3, Tscrut i+4 peut varier au cours de la trajectoire pour permettre plus ou moins de précision en fonction de la complexité du contour de la pièce 2 à suivre.
Le procédé selon l’invention peut comprendre une étape de conversion, postérieure à l’étape de mesure et préalable à l’étape de traitement du signal, lors de laquelle le calculateur 7 convertit l’ensemble de vitesses instantanées vl, v2, v3, v4, v5 en une suite de périodes Tl, T2, T3, T4, T5 de train d’impulsions, à partir de la relation Ti=(R/vi)/K, avec i un nombre entier naturel, R la résolution d’impression en millimètres, préférentiellement comprise entre 0,04 millimètres et 4 millimètres, K le coefficient de suréchantillonnage, préférentiellement compris entre 106 et 107 (figure 4).
Avantageusement, lors de l’étape de conversion, le profil de vitesses instantanées vl, v2, v3, v4, v5 est converti par le calculateur 7, préférentiellement un ordinateur, en suite de périodes Tl, T2, T3, T4, T5 de train d’impulsions en respectant la période de scrutation Tscrut i, Tscrut i+l, Tscrut i+2, Tscrut i+3, Tscrut i+4. Par exemple et comme l’illustre la figure 4, Tl vaut 166,4 microsecondes, T2 vaut 163,2 microsecondes, T3 vaut 168,5 microsecondes, T4 vaut 170,6 microsecondes et T5 vaut 171,2 microsecondes. L’ensemble des valeurs de période Tl, T2, T3, T4, T5 peut être placé dans une table T, illustrée à la figure 4.
De préférence, lors de l’étape de traitement du signal, la suite de périodes Tl, T2, T3, T4, T5 de train d’impulsions est transformée en un signal de train d’impulsions S échantillonné à une période d’échantillonnage Timp, préférentiellement comprise entre 5 microsecondes à 100 microsecondes, par le microcontrôleur 8 (figures 5A et 5B).
Avantageusement, lors de l’étape de traitement du signal, la suite de périodes Tl, T2, T3, T4, T5 est ensuite convertie par le microcontrôleur 8 en un signal périodique, préférentiellement à train d’impulsions carrées, compatible avec le signal de synchronisation attendu par les moyens de dépôt 6. Typiquement, la période d’échantillonnage Timp peut être réduite à environ 50 microsecondes. Il en résulte que chaque valeur des périodes Tl, T2, T3, T4, T5 est démultiplié pour créer un signal de train d’impulsions S de période d’échantillonnage Timp pendant la durée de la période de scrutation Tscrut i. Il en va de même pour chaque période Tscrut i+l, Tscrut i+2, Tscrut i+3, Tscrut i+4 transmises par le calculateur 7. Les trains d’impulsions sont ensuite mis bout à bout par le microcontrôleur 8 pour former le signal de train d’impulsions S. Ce signal de train d’impulsions S est stocké dans la mémoire de stockage (non représenté) du microcontrôleur 8.
Le signal de train d’impulsions S peut être à front carré (figure
5B).
Le procédé peut comprendre une étape d’étalonnage, préalable à l’étape de dépôt, lors de laquelle un premier capteur de détection 9’, fixe relativement aux moyens de dépôt 6, peut détecter le passage d’un élément de référence ou repère 10 disposé sur la pièce 2 ou sur le support 4 des moyens de déplacement 3, au cours du déplacement des moyens de déplacement 3, pour déterminer les données relatives aux coordonnées spatiales de l’élément de référence ou repère 10 (figures 2A et 2B).
Avantageusement, les coordonnées spatiales de l’élément de référence ou repère 10 ainsi déterminées peuvent être transmises et stockées relativement aux données relatives de l’ensemble de vitesses instantanées vl, v2, v3, v4, v5 dans le calculateur 7, en vue de générer le signal de train d’impulsions S à l’aide du microcontrôleur 8. Ces coordonnées spatiales de l’élément de référence ou repère 10 correspondent à un référence temporelle du signal de train d’impulsions S.
Lors de l’étape de dépôt, un deuxième capteur de détection 9”, fixe relativement aux moyens de dépôt 6, peut détecter le passage d’un élément de référence ou repère 10 disposé sur la pièce 2 ou sur le support 4 des moyens de déplacement 3, puis peut transmettre un signal de déclenchement SD au microcontrôleur 8 pour déclencher la transmission du signal de train d’impulsions S aux moyens de dépôt 6 pour déclencher l’éjection de la substance 13 (figures 4 et 6).
Avantageusement, dès la réception du signal de déclenchement SD, le microcontrôleur 8 restitue le signal de train d’impulsions S aux moyens de dépôt 6, ce qui permet de synchroniser le signal de train d’impulsions S avec la cinématique des moyens de déplacement 3. Ainsi, grâce à l’élément de référence ou repère 10, qui peut être relevé avec précision sur la trajectoire réelle des moyens de déplacement 3, il est possible de donner l’ordre aux moyens de dépôt 6 d’éjecter la substance 13 au bon moment sur la pièce 2 et non antérieurement ou postérieurement. La synchronisation peut avantageusement être rendue possible par le passage de la pièce 2 devant le deuxième capteur de détection 9”. Préférentiellement, la détection de l’élément de référence ou repère 10 peut être réalisée au début de la trajectoire.
Par exemple, l’élément de référence ou repère 10 peut être une surface réfléchissante (non représentée) apposée sur la surface 1 de la pièce 2 ou sur le support 4 des moyens de déplacement 3 et le premier capteur de détection 9’ ou le deuxième capteur de détection 9” peut être un capteur optique. De cette façon, lorsque le capteur optique et la surface réfléchissante sont en regard l’un de l’autre, le capteur optique mesure une variation d’intensité lumineuse reçue.
Le capteur de mesure 9, le premier capteur de détection 9’, le deuxième capteur de détection 9” utilisés peuvent consister en un module capteur télémétrique 12 qui est fixe relativement aux moyens de dépôt 6.
Avantageusement, ce module capteur télémétrique 12 permet notamment de mesurer à distance la vitesse instantanée vl, v2, v3, v4, v5 de la pièce 2. Par exemple, le capteur de mesure 9, le premier capteur de détection 9’, le deuxième capteur de détection 9” peuvent être des capteurs optiques.
Préférentiellement, le capteur de mesure 9 est fixe relativement aux moyens de dépôt 6. Plus précisément, le capteur de mesure 9 est disposé à proximité des moyens de dépôt 6. Préférentiellement, la distance entre le capteur de mesure 9 et les moyens de dépôt 6 peut être comprise entre 3 millimètres et 200 millimètres. Par ailleurs, lors de l’étape de mesure, le capteur de mesure 9 est disposé sensiblement en regard de la fraction de la surface 1 de la pièce 2 pour laquelle les vitesses instantanées vl, v2, v3, v4, v5 doivent être mesurés.
Lors de l’étape de dépôt, le microcontrôleur 8 peut transmettre le signal de train d’impulsions S aux moyens de dépôt 6 à une période comprise entre 20 et 100 microsecondes.
Le microcontrôleur 8 utilisé peut consister en un microcontrôleur comprenant au moins ladite mémoire de stockage (non représentée) et une mémoire volatile (non représentée).
Les moyens de déplacement 3 utilisés peuvent consister en un bras robotisé (non représenté) comprenant six axes de rotation.
Avantageusement, ce bras robotisé permet de déplacer la pièce 2 devant les moyens de dépôt 6 et, plus particulièrement, devant les têtes d’impression (non représentées) décrites ci-après.
Les axes de rotation, ainsi que le déplacement du bras robotisé sont non figés et totalement libre. Il en résulte une grande latitude de déplacement du bras robotisé par rapport à la géométrie de la pièce 2.
Lors de l’étape de dépôt, les moyens de dépôt 6 et la fraction de la surface 1 de la pièce 2 pour laquelle les vitesses instantanées vl, v2, v3, v4, v5 ont été mesurées et sur laquelle la substance 13 est déposée, sont sensiblement en regard l’un de l’autre.
Les moyens de dépôt 6 utilisés peuvent consister en des moyens d’impression comprenant au moins une tête d’impression, préférentiellement, du type jet d’encre, pour éjecter et déposer au moins la substance 13 sous forme de gouttes.
En outre, du fait que les moyens de dépôt 6 sont stationnaires, les têtes d’impression peuvent également être fixes et sont facilement accessibles. Cette configuration facilite l’alimentation en encre des têtes d’impression. En outre, il en résulte une diminution des perturbations dans la précision du motif à déposer.
La tête d’impression peut toutefois être mobile, mais de façon limitée, c’est-à-dire mobile en translation selon trois axes ou en rotation, pour s’adapter au mouvement et à la géométrie de la pièce 2.
La tête d’impression peut être mono-chromique, bi-chromique, ou un ensemble quadri-chromique.
La substance 13 peut être choisie seule ou en combinaison parmi une encre, une encre colorée, une encre à réticulation ultraviolet, un vernis, un apprêt, un agent d’adhérence, un agent d’accrochage, un agent de revêtement.
Les moyens de dépôt 6 peuvent comprendre de manière générale, tout type d’effecteur (non représenté) permettant de traiter la surface 1 de la pièce 2 à l’aide d’au moins une substance 13.
Préférentiellement, les têtes d’impression peuvent comprendre une pluralité de buses (non représentées) disposées sur des rampes (non représentées) qui sont disposées sensiblement perpendiculairement à la surface 1 de la pièce 2, au moins lors de l’étape de dépôt.
Les moyens de dépôt 6 peuvent être associés à des moyens de séchage 11 et lors de l’étape de dépôt, les moyens de séchage 11 peuvent sécher au moins partiellement la substance 13 après dépôt de la substance 13 sur ladite au moins une fraction de la surface 1 de la pièce 2.
En fait, les moyens de séchage 11 peuvent aussi bien permettre, le séchage partiel des gouttes éjectées par les moyens de dépôt 6, que le séchage final complet.
Par exemple, les moyens de séchage 11 peuvent être un système de séchage complet ultraviolet.
Les moyens de dépôt 6, le capteur de mesure 9, le premier capteur de détection 9’, le deuxième capteur de détection 9” et le cas échéant, les moyens de séchage 11 peuvent être montés sur un même socle 14.
Conformément à l’invention, l’installation de traitement de surface d’au moins une surface 1 d’une pièce 2, est caractérisée en ce qu’elle est apte et destinée à la mise en œuvre du procédé de traitement de surface d’au moins une surface 1 d’une pièce 2 tel que décrit précédemment et en ce qu’elle comprend : - des moyens de déplacement 3 aptes et destinés à déplacer la pièce 2 relativement à des moyens de dépôt 6, et les moyens de déplacement 3 comprenant un support 4 apte et destiné à fixer la pièce 2 relativement aux moyens de déplacement 3,
- une unité de gestion et de commande 5 apte et destinée à commander le déplacement des moyens de déplacement 3 selon une trajectoire prédéterminée et une vitesse de déplacement prédéterminée, de manière contrôlée,
- un capteur de mesure 9 apte et destiné à déterminer un ensemble de vitesses instantanées vl, v2, v3, v4, v5 sur au moins une fraction de la surface 1 de la pièce 2,
- les moyens de dépôt 6 étant aptes et destinés à éjecter une substance 13 sur la surface 1 de la pièce 2,
- un calculateur 7 apte et destiné à recevoir et à enregistrer des données représentatives de l’ensemble de vitesses instantanées vl, v2, v3, v4, v5,
- un microcontrôleur 8 apte et destiné à déterminer, à partir des données représentatives de l’ensemble de vitesses instantanées vl, v2, v3, v4, v5, un signal de train d’impulsions S représentatif d’un ensemble de fréquences d’éjection de la substance 13 à déposer par les moyens de dépôt 6, et à le transmettre aux moyens de dépôt 6 pour éjecter la substance 13 en fonction du signal de train d’impulsions S reçu.
L’installation peut comprendre un premier capteur de détection 9’, fixe relativement aux moyens de dépôt 6, apte et destiné à détecter le passage d’un élément de référence ou repère 10 disposé sur la pièce 2 ou sur le support 4 des moyens de déplacement 3, pour déterminer les données relatives aux coordonnées spatiales de l’élément de référence ou repère 10.
L’installation peut comprendre un deuxième capteur de détection 9”, fixe relativement aux moyens de dépôt 6, apte et destiné à détecter le passage d’un élément de référence ou repère 10 disposé sur la pièce 2 ou sur le support 4 des moyens de déplacement 3, puis à transmettre un signal de déclenchement SD au microcontrôleur 8 pour déclencher la transmission du signal de train d’impulsions S aux moyens de dépôt 6 pour déclencher l’éjection de la substance 13.
Le capteur de mesure 9, le premier capteur de détection 9’, le deuxième capteur de détection 9” peut être un module capteur télémétrique 12 qui est fixe relativement aux moyens de dépôt 6. Le capteur de mesure 9, le premier capteur de détection 9’, le deuxième capteur de détection 9” peuvent être tels que décrits précédemment.
De préférence, le calculateur 7 est apte et destiné à convertir l’ensemble de vitesses instantanées vl, v2, v3, v4, v5 en une suite de périodes Tl, T2, T3, T4, T5 de train d’impulsions, à partir de la relation Ti=(R/vi)/K, avec i un nombre entier naturel, R la résolution d’impression en millimètres, préférentiellement comprise entre 0,04 millimètres et 4 millimètres, K le coefficient de suréchantillonnage, préférentiellement compris entre 106 et 107.
De préférence, le microcontrôleur 8 est apte et destiné à transformer la suite de périodes Tl, T2, T3, T4, T5 de train d’impulsions en un signal de train d’impulsions S échantillonné à une période d’échantillonnage Timp, préférentiellement comprise entre 5 microsecondes à 100 microsecondes.
Le microcontrôleur 8 peut comprendre au moins une mémoire de stockage et une mémoire volatile.
Les moyens de déplacement 3 peuvent consister en un bras robotisé comprenant six axes de rotation.
Ce bras robotisé peut être tel que décrit précédemment.
Les moyens de dépôt 6 peuvent consister en des moyens d’impression comprenant au moins une tête d’impression, préférentiellement du type jet d’encre pour déposer au moins la substance 13 sous forme de gouttes.
Ces moyens d’impression et la tête d’impression peuvent être tels que décrits précédemment.
L’installation peut comprendre des moyens de séchage 11 associés aux moyens de dépôt 6 et les moyens de séchage 11 peuvent être aptes et destinés à sécher au moins partiellement la substance 13 après dépôt de la substance 13 sur ladite au moins une fraction à la surface 1 de la pièce 2.
Les moyens de séchage 11 peuvent être tels que décrits précédemment.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention.

Claims

RE VENDIC ATIONS
1. Procédé de traitement de surface d’au moins une surface (1) d’une pièce (2),
procédé caractérisé en ce qu’il comprend au moins :
- une étape de mesure, lors de laquelle des moyens de déplacement (3), auxquels est fixée la pièce (2) au niveau d’un support (4) faisant partie des moyens de déplacement (3), sont déplacés à une vitesse de déplacement variant en fonction de la géométrie locale de la pièce (2), selon une trajectoire prédéterminée et, de manière contrôlée, par une unité de gestion et de commande (5), relativement à des moyens de dépôt (6) n’éjectant pas de substance (13), et lors de laquelle un ensemble de vitesses instantanées (vl, v2, v3, v4, v5), sur au moins une fraction de la surface (1) de la pièce (2), est déterminé au moyen d’un capteur de mesure (9) contrôlé par l’unité de gestion et de commande (5), puis des données représentatives de cet ensemble de vitesses instantanées (vl, v2, v3, v4, v5) sont transmises et enregistrées dans un calculateur (7),
- une étape de traitement du signal, ultérieure à l’étape de mesure, lors de laquelle un microcontrôleur (8) détermine, à partir des données représentatives de l’ensemble de vitesses instantanées (vl, v2, v3, v4, v5) préalablement transmises par le calculateur (7) au microcontrôleur (8), un signal de train d’impulsions (S) représentatif d’un ensemble de fréquences d’éjection d’une substance (13) à déposer par les moyens de dépôt (6) sur ladite au moins une fraction de la surface (1) de la pièce (2), et enregistre le signal de train d’impulsions (S) dans une mémoire de stockage du microcontrôleur (8),
- une étape de dépôt, ultérieure à l’étape de traitement du signal, lors de laquelle les moyens de déplacement (3) sont déplacés de manière contrôlée, par l’unité de gestion et de commande (5) relativement aux moyens de dépôt (6), selon la trajectoire déterminée, et lors de laquelle et, de manière synchronisée, le microcontrôleur (8) transmet le signal de train d’impulsions (S) aux moyens de dépôt (6), et les moyens de dépôt (6) éjectent au moins une substance (13) en fonction du signal de train d’impulsions (S) reçu pour déposer la substance (13) sur ladite au moins une fraction de la surface (1) de la pièce (2).
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lors de l’étape de mesure, G unité de gestion et de commande (5) et le capteur de mesure (9) mesurent séquentiellement les vitesses instantanées (vl, v2, v3, v4, v5), les différentes mesures successives étant séparées par une période de scrutation (Tscrut i, Tscrut i+l, Tscrut i+2, Tscrut i+3, Tscrut i+4) constante ou variable, préférentiellement comprise entre 1 microseconde et 100 millisecondes.
3. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce qu’il comprend une étape de conversion, postérieure à l’étape de mesure et préalable à l’étape de traitement du signal, lors de laquelle le calculateur (7) convertit l’ensemble de vitesses instantanées (vl, v2, v3, v4, v5) en une suite de périodes (Tl, T2, T3, T4, T5) de train d’impulsions, à partir de la relation Ti=(R/vi)/K, avec i un nombre entier naturel, R la résolution d’impression en millimètres, préférentiellement comprise entre 0,04 millimètres et 4 millimètres, K le coefficient de suréchantillonnage, préférentiellement compris entre 106 et 107.
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que lors de l’étape de traitement du signal, la suite de périodes (Tl, T2, T3, T4, T5) de train d’impulsions est transformée en un signal de train d’impulsions (S) échantillonné à une période d’échantillonnage (Timp), préférentiellement comprise entre 5 microsecondes à 100 microsecondes, par le microcontrôleur (8).
5. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu’il comprend une étape d’étalonnage, préalable à l’étape de dépôt, lors de laquelle un premier capteur de détection (9’), fixe relativement aux moyens de dépôt (6), détecte le passage d’un élément de référence ou repère (10) disposé sur la pièce (2) ou sur le support (4) des moyens de déplacement (3), au cours du déplacement des moyens de déplacement (3), pour déterminer les données relatives aux coordonnées spatiales de l’élément de référence ou repère (10).
6. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que lors de l’étape de dépôt, un deuxième capteur de détection (9”), fixe relativement aux moyens de dépôt (6), détecte le passage d’un élément de référence ou repère (10) disposé sur la pièce (2) ou sur le support (4) des moyens de déplacement (3), puis transmet un signal de déclenchement (SD) au microcontrôleur (8) pour déclencher la transmission du signal de train d’impulsions (S) aux moyens de dépôt (6) pour déclencher l’éjection de la substance (13).
7. Procédé selon les revendications 5 et 6, caractérisé en ce que le capteur de mesure (9), le premier capteur de détection (9’), le deuxième capteur de détection (9”) utilisés consistent en un module capteur télémétrique (12) qui est fixe relativement aux moyens de dépôt (6).
8. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que lors de l’étape de dépôt, le microcontrôleur (8) transmet le signal de train d’impulsions (S) aux moyens de dépôt (6) à une vitesse comprise entre 20 et 100 microsecondes.
9. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le microcontrôleur (8) utilisé consistent en un microcontrôleur comprenant au moins ladite mémoire de stockage et une mémoire volatile.
10. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les moyens de déplacement (3) utilisés consistent en un bras robotisé comprenant six axes de rotation.
11. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les moyens de dépôt (6) utilisés consistent en des moyens d’impression comprenant au moins une tête d’impression, préférentiellement, du type jet d’encre, pour éjecter et déposer au moins la substance (13) sous forme de gouttes.
12. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les moyens de dépôt (6) sont associés à des moyens de séchage (11) et en ce que lors de l’étape de dépôt, les moyens de séchage (11) sèchent au moins partiellement la substance (13) après dépôt de la substance (13) sur ladite au moins une fraction de la surface (1) de la pièce (2).
13. Installation de traitement de surface d’au moins une surface
(1) d’une pièce (2), caractérisée en ce qu’elle est apte et destinée à la mise en œuvre du procédé de traitement de surface d’au moins une surface (1) d’une pièce (2) selon l’une quelconque des revendications 1 à 12 et en ce qu’elle comprend :
- des moyens de déplacement (3) aptes et destinés à déplacer la pièce (2) relativement à des moyens de dépôt (6), et les moyens de déplacement (3) comprenant un support (4) apte et destiné à fixer la pièce
(2) relativement aux moyens de déplacement (3), - une unité de gestion et de commande (5) apte et destinée à commander le déplacement des moyens de déplacement (3) selon une trajectoire prédéterminée et une vitesse de déplacement prédéterminée, de manière contrôlée,
- un capteur de mesure (9) apte et destiné à déterminer un ensemble de vitesses instantanées (vl, v2, v3, v4, v5) sur au moins une fraction de la surface (1) de la pièce (2),
- les moyens de dépôt (6) étant aptes et destinés à éjecter une substance (13) sur la surface (1) de la pièce (2),
- un calculateur (7) apte et destiné à recevoir et à enregistrer des données représentatives de l’ensemble de vitesses instantanées (vl, v2, v3, v4, v5),
- un microcontrôleur (8) apte et destiné à déterminer, à partir des données représentatives de l’ensemble de vitesses instantanées (vl, v2, v3, v4, v5), un signal de train d’impulsions (S) représentatif d’un ensemble de fréquences d’éjection de la substance (13) à déposer par les moyens de dépôt (6), et à le transmettre aux moyens de dépôt (6) pour éjecter la substance (13) en fonction du signal de train d’impulsions (S) reçu.
14. Installation selon la revendication 13, caractérisée en ce qu’elle comprend un premier capteur de détection (9’), fixe relativement aux moyens de dépôt (6), apte et destiné à détecter le passage d’un élément de référence ou repère (10) disposé sur la pièce (2) ou sur le support (4) des moyens de déplacement (3), pour déterminer les données relatives aux coordonnées spatiales de l’élément de référence ou repère (10).
15. Installation selon l’une quelconque des revendications 13 à 14, caractérisée en ce qu’elle comprend un deuxième capteur de détection (9”), fixe relativement aux moyens de dépôt (6), apte et destiné à détecter le passage d’un élément de référence ou repère (10) disposé sur la pièce (2) ou sur le support (4) des moyens de déplacement (3), puis à transmettre un signal de déclenchement (SD) au microcontrôleur (8) pour déclencher la transmission du signal de train d’impulsions (S) aux moyens de dépôt (6) pour déclencher l’éjection de la substance (13).
16. Installation selon les revendications 14 et 15, caractérisée en ce que le capteur de mesure (9), le premier capteur de détection (9’), le deuxième capteur de détection (9”) est un module capteur télémétrique (12) qui est fixe relativement aux moyens de dépôt (6).
17. Installation selon l’une quelconque des revendications 13 à 16, caractérisée en ce que le microcontrôleur (8) comprend au moins une mémoire de stockage et une mémoire volatile.
18. Installation selon l’une quelconque des revendications 13 à 17, caractérisée en ce que les moyens de déplacement (3) consistent en un bras robotisé comprenant six axes de rotation.
19. Installation selon l’une quelconque des revendications 13 à
18, caractérisée en ce que les moyens de dépôt (6) consistent en des moyens d’impression comprenant au moins une tête d’impression, préférentiellement du type jet d’encre pour déposer au moins la substance (13) sous forme de gouttes.
20. Installation selon l’une quelconque des revendications 13 à
19, caractérisée en ce qu’elle comprend des moyens de séchage (11) associés aux moyens de dépôt (6) et en ce que les moyens de séchage (11) sont aptes et destinés à sécher au moins partiellement la substance (13) après dépôt de la substance (13) sur ladite au moins une fraction à la surface (1) de la pièce (2).
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