Dispositif automatique pour la projection de produits de revêtement

Abstract

 Dispositif automatique pour la projection de produits de revêtement.
Selon l'invention, la tête de projection comporte d'une part un bloc de commande unique (4) susceptible d'être animé par un mécanisme de commande (2,3) et comportant des moyens (20, 21 ) de commande de pulvérisation reliés à une source de fluide de pulvérisation et d'autre part une pluralité de blocs de projection (10) interchangeables, chacun associé à un produit à projeter et comprenant des moyens (40) d'alimentation reliés à une réserve du produit correspondant, un bloc de projection (10) pouvant être monté de façon amovible sur ledit bloc de commande (4) de façon que les différentes liaisons de commande puissent être établies entre lesdits blocs.
Application notamment aux installations de peinture industrielles.

Description

[0001] La présente invention concerne les dispositifs automatiques pour la projection de produits de revêtement tels que peintures, émaux, produits fibreux, etc...

[0002] On connaît déjà de nombreux dispositifs mécaniques, pneumatiques, hydrauliques et/ou électriques destinés à la projection de produits de revêtement. Ces dispositifs connus comportent une unique tête de projection mobile, animée par un mécanisme adéquat et pourvue d'une unique alimentation en produit à pulvériser.

[0003] Or, ces dispositifs automatiques sont souvent destinés à appliquer successivement des produits différents (par exemple des peintures de teintes différentes) sur des objets, défilant par exemple de façon continue devant lesdits dispositifs de projection. Aussi, pour passer de la projection d'un produit à celle d'un autre, il est nécessaire de commencer par arrêter l'alimentation de la tête de pulvérisation en ce premier produit, puis de rincer le circuit de produit de cette tête de pulvérisation au moyen d'un solvant, de chasser ledit solvant, d'établir d'alimentation de la tête en produit suivant et d'effectuer le cycle d'application de ce produit suivant sur l'objet devant le recevoir.

[0004] Ces dispositifs connus à tête de projection unique présentent de nombreux inconvénients.

[0005] Tout d'abord, le processus séquentiel de changement de produit pulvérisé nécessite beaucoup de temps. Or, le facteur temps est important dans le cas d'application à cadence de production élevée, comme par exemple dans le cas de la peinture de carrosserie ou de pièces de carrosserie d'automobiles, puisque le temps peut être imposé par la vitesse élevée du convoyeur ou chaîne faisant défiler l'un derrière l'autre les différents objets à revêtir, ainsi que par la réduction de la distance séparant, sur ledit convoyeur, deux objets consécutifs. Ce processus séquentiel implique un empilement de phases qu'il est difficile de réduire, même si l'on prend des dispositions nécessaires pour réduire la longueur des passages de produit et même si l'on positionne les dispositifs changeurs automatiques de teintes ou de produit au plus près du dispositif de projection.

[0006] De plus, ce processus séquentiel présente l'inconvénient d'obliger à chasser de la tête de projection le produit que l'on vient de projeter, produit qui n'est pas récupéré, ce qui entraîne des pertes en produit qui peuvent être, compte tenu des fréquences de changement et de la quantité vidangée chaque fois, fort coûteuses, voire économiquement inacceptables.

[0007] Par ailleurs, l'opération de rinçage oblige à l'utilisation de solvants coûteux et quelquefois préjudiciables à la durée de vie de certains organes des projecteurs. Les solvants chargés de particules du produit précédent deviennent inutilisables et doivent donc être rejetés aux déchets avec l'excédent de produit rincé, ce qui accélère la pollution desdits déchets.

[0008] A ces inconvénients s'ajoute celui qui a pour effet de contaminer l'objet suivant avec des particules des produits appliqués sur les objets précédents. En effet, une tête de projection de produit travaille dans une ambiance de produit atomisé et d'inévitables dépôts viennent se former sur cette tête unique. L'importance de ces dépôts est infiniment variable avec la qualité de la tête de projection, le volume de produit appliqué et la qualité de la ventilation des enceintes dans lesquelles la tête de projection travaille. Il n'en reste pas moins que le risque de contamination est présent et qu'il se traduit par des rebuts de fabrication qui peuvent être très coûteux selon l'importance des objets traités.

[0009] En outre, à cette liste d'inconvénients, il faut ajouter que des disparités de réglage de la tête de projection peuvent être rendues nécessaires par l'utilisation successive de produits dont les caractéristiques physiques peuvent varier selon les teintes par exemple. Comme de tels réglages ne sont pas possibles avec les dispositifs à tête de projection unique, les utilisateurs de tels dispositifs sont actuellement obligés de demander à leur fournisseur de produit des caractéristiques physiques similaires pour tous les produits à projeter, alors que l'élaboration des produits de teintes différentes n'ont pas nécessairement les mêmes formulations, en particulier dans le cas des produits multi-composants.

[0010] Pour remédier à ces inconvénients, on pourrait penser à concevoir un dispositif de projection comportant autant de têtes de projection indépendantes que de produits à pulvériser. Mais alors, un tel dispositif deviendrait d'une très grande complexité, puisque pour certaines applications, il serait nécessaire de prévoir jusqu'à vingt têtes.

[0011] La présente invention a pour objet un dispositif automatique pour la projection de produits de revêtement remédiant à la fois aux inconvénients des dispositifs à tête de projection unique et à la complexité d'un éventuel dispositif comportant une pluralité de têtes de projection différentes.

[0012] A cette fin, selon l'invention, le dispositif automatique pour la projection de produits de revêtement, comportant une tête de projection mobile animée par un mécanisme de commande et comprenant des moyens d'alimentation en produit reliés à une réserve de celui-ci et des moyens de commande de la pulvérisation dudit produit reliés à une source de fluide de pulvérisation, est remarquable en ce que ladite tête de projection comporte d'une part un bloc de commande unique susceptible d'être animé par ledit mécanisme de commande et comportant lesdits moyens de commande de pulvérisation reliés à ladite source de fluide de pulvérisation et d'autre part une pluralité de blocs de projection interchangeables chacun associé à un produit à projeter et comprenant des moyens d'alimentation reliés à une réserve du produit correspondant, un bloc de projection pouvant être monté de façon amovible sur ledit bloc de commande de façon que les différentes liaisons de commande puissent être établies entre lesdits blocs.

[0013] Ainsi, le bloc de commande peut être animé par le mécanisme de commande d'un mouvement en harmonie avec l'objet à revêtir, mouvement qui s'effectue généralement selon un programme électronique. Le dispositif peut comprendre un magasin contenant la pluralité des blocs de projection. Le magasin et le bloc de commande sont animés d'un mouvement relatif l'un par rapport à l'autre de façon que selon une programmation déterminée ou par commande manuelle le bloc de commande puisse être associé à un bloc de projection déterminé.

[0014] Par exemple, le magasin est mobile et est susceptible d'amener un bloc de projection déterminé à une position de référence, où il peut être monté automatiquement sur le bloc de commande.

[0015] Si le dispositif de projection selon l'invention reçoit l'ordre de changer de produit pour traiter un objet qui se présente, il ramène le bloc de commande à la position de référence et il se produit alors un transfert mécanique, pneumatique, hydraulique ou électrique assurant dans un temps très bref : 1° la déconnection du bloc de projection utilisé jusqu'alors avec le produit correspondant et sa dépose dans le magasin, 2° la connection du bloc de projection désiré avec le bloc de commande. Le dispositif est alors prêt à démarrer le cycle de travail de l'objet à traiter avec le nouveau produit.

[0016] Grâce au dispositif selon l'invention, l'ensemble des inconvénients mentionnés ci-dessus est éliminé, et ce dispositif permet d'envisager des solutions pour les têtes de projection qui étaient alors non envisageables pour les machines à projecteur classique et en particulier la circulation continue des produits ou des teintes dans la tête de projection, ce qui est recommandé pour certaines applications de produits délicats ou de produits chauffés.

[0017] Pendant que le travail s'effectue sur un objet, la programmation ou l'affichage manuel permet de rechercher automatiquement dans le magasin le bloc de projection qui sera nécessaire à la machine pour traiter la pièce suivante ou plus exactement le prochain objet qui nécessitera le changement de produit ou de teinte.

[0018] On remarquera que le magasin recevant les blocs de projection peut être situé dans l'enceinte où fonctionne le dispositif de projection, et qu'il peut, selon l'intensité qui en est fait, comporter un système de nettoyage en circuit fermé permettant de travailler à chaque cycle avec un bloc de projection nettoyé et .

[0019] ceci même si le produit n'a pas à être changé, le magasin pouvant recevoir plusieurs blocs prévus pour le même produit.

[0020] De préférence, la jonction ou la séparation du circuit de fluide d'un bloc de projection avec celui du bloc de commande se fait par simple emboîtement ou désemboitement, le bloc de commande comportant des moyens de support et de verrouillage du bloc de projection.

[0021] Les blocs de projection peuvent avantageusement être conçus de façon que la pulvérisation et la commande de la pulvérisation du produit soient réalisées au moyen d'un fluide, par exemple par voie pneumatique. Cependant, dans une variante de réalisation,il est possible de concevoir que, quoique la pulvérisation soit obtenue au moyen d'un fluide, la commande de pulvérisation soit réalisée par une autre voie que pneumatique, par exemple électrique. Dans ce cas, il serait nécessaire de prévoir un connecteur électrique entre le bloc de commande et les blocs de projection.

[0022] Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée.

[0023] 

La figure 1 montre schématiquement, de l'arrière et en perspective, un exemple de réalisation d'un dispositif selon l'invention.

La figure 2 est une vue de face du dispositif de la figure 1.

La figure 3 est une vue de côté du dispositif des figures 1 et 2.

La figure 4 est une coupe en vue longitudinale du corps de commande du dispositif selon l'invention.

Les figures 5 et 6 sont respectivement des vues de dessus et de face du bloc de commande de la figure 4.

La figure 7 est une vue de côté d'un bloc de projection pour le bloc de commande des figures 4 à 6.

[0024] Les figures 8 et 9 sont respectivement des coupes selon les lignes VIII-VIII et IX-IX de la figure 7.

[0025] Le dispositif selon l'invention, montré par les figures 1 à 3, est par exemple destiné à projeter de la peinture sur des pièces P₁, P_2' P3, etc... transportées parun convoyeur 1, de façon à défiler en continu devant ledit dispositif. Celui-ci comporte un bâti 2, à l'intérieur duquel est prévu un mécanisme (non représenté) susceptible de mouvoir de façon appropriée un bras 3 à l'extrémité duquel est articulé un corps de commande 4,autour d'une articulation 5. Dans l'exemple représenté, on suppose que le bras 3 peut se déplacer verticalement selon les flèches F et que le bloc de commande 3 peut pivoter autour de l'articulation 5 et que ces mouvements peuvent être obtenus par tous moyens connus. Bien entendu, cet exemple ne saurait limiter l'invention à une machine automatique verticale. On comprendra de la description ci-après que l'invention concerne tout dispositif automatique de manutention d'un projecteur de produit.

[0026] Par des canalisations souples 6 et 7 (non représentées sur la figure 2), le bloc de commande 4 peut être relié à une source pneumatique.

[0027] A la partie inférieure du bâti 2 est prévu un magasin 8 sur lequel est monté coulissant un tiroir 9, mobile horizontalement dans les deux sens de la double flèche f, le trajet du tiroir 9 croisant celui du bras 3. Le tiroir 9 sert de magasin à une pluralité de blocs de projection 10, numérotés de 10₁ à 10 et dont celui portant la référence 10_i est représenté monté sur le bloc de commande 4.

[0028] Chaque bloc de projection 10 est relié par une tuyauterie souple 11₁à 11_n, passant sur un enrouleur 12₁ à 12_n correspondant, logé dans le magasin 8, à une réserve de peinture associée (non représentée).

[0029] Les pièces P₁, P₂, P₃.... qui sont par exemple des pièces de carrosserie d'automobiles, défilent en continu grâce au convoyeur 1 devant le dispositif selon l'invention, animant d'un mouvement adéquat le bras 3 et le bloc de projection interchangeable 10_i. Chaque pièce P_1' P₂ et P₃ doit par exemple être peinte avec une teinte différente. La pièce P₁ est par exemple peinte avec la teinte X associée au bloc de projection 10_i actuellement au travail. La pièce P₂ doit être peinte avec une teinte Y associée au bloc de projection 103, actuellement au repos dans le magasin 9, alors que la pièce P₃ doit être peinte avec une teinte Z, associée au bloc de projection 10₁ , également au repos dans le magasin 9.

[0030] Lorsque la pièce P est entièrement peinte, selon un cycle programmé d'avance, le dispositif s'arrête en position de repos.

[0031] Grâce à un dispositif de lecture 13, relié au dispositif de peinture par une ligne 14 et lisant des étiquettes magnétiques 15 associées à chaque pièce P₁, P_2' P₃..., le dispositif de peinture automatique sait que la pièce P₂ doit recevoir la teinte Y à laquelle est associée le bloc de projection 10₃.

[0032] Le bloc de commande articulé 4, mû par le bras 3, vient alors reposer le bloc de projection 10_i, préalablement utilisé, dans son logement 16 resté libre dans le magasin 9, en regard de la trajectoire dudit bloc de commande 4. A cet effet, le dispositif de verrouillage prévu entre le bloc de commande 4 et le bloc de projection 10₁ est déverrouillé, tandis que, comme on le verra ci-après, l'air de commande et l'air de pulvérisation, passant respectivement par les conduits souples 6 et 7 sont coupés par l'intermédiaire d'électrovannes ou d'éléments de coupure analogues. La conduite souple 11_i amenant la peinture au bloc 10_i s'efface dans le magasin 8, par l'intermédiaire de l'enrouleur individuel correspondant 12..

[0033] Le magasin mobile 9 reçoit alors l'ordre de venir indexer, en face du bloc de commande 4, le nouveau bloc de projection 10₃ correspondant àla nouvelle teinte Y. Cette opération est effectuée.de préférence par un dispositif de transfert hydraulique, mais qui pourrait également être pneumatique, électrique, etc...

[0034] Le dispositif de verrouillage du bloc de commande 4 se verrouille alors sur le bloc de projection 10₃ et simultanément l'air de pulvérisation et l'air de commande alimentant le bloc de commande 4 sont ouverts. Ce bloc de commande 4, supportant le nouveau bloc de projection 10₃ est remis en position de travail par le bras 3 et le dispositif selon l'invention est prêt à peindre la pièce P₂ avec la teinte Y.

[0035] Dans le même temps, un dispositif de nettoyage 17 est mis en action pour nettoyer la tête 10_. qui vient d'être déposée dans le magasin 9.

[0036] Un tel cycle se renouvelle à chaque fois, qu'il est nécessaire de changer de teinte et donc de bloc de projection 10.

[0037] Les têtes de projection interchangeables 10 incorporent une vanne de la commande du passage du produit normalement fermée, dont l'ouverture est commandée par le bloc de commande 4, par l'intermédiaire de l'air de commande agissant sur un dispositif de translation pneumatique.

[0038] Les figures 4 à 6 montrent un exemple de réalisation d'un bloc de commande 4.

[0039] Ce bloc de commande 4 comporte un corps 18, pourvu de tourillons d'articulation 19, formant une partie de l'articulation 5 au bras 3. La face inférieure du corps 18 comporte deux embouts 20 et 21, destinées respectivement au raccord des canalisations souples 6 et 7, pour l'air de commande et l'air de pulvérisation. L'embout 20 est relié par un coude à un alésage conique 22, disposé dans la face avant du corps 18. De même, l'embout 21 est relié par un coude à un alésage conique 23, également disposé dans la face avant du corps 18.

[0040] Vers l'avant, le corps 18 est prolongé par un support 24 pour un bloc de pulvérisation 10 (voir la figure 4)..

[0041] A l'intérieur du corps 18 sont prévues deux chambres indépendantes 25 et 26, formant cylindre pour des pistons 27 et 28 . Le piston 27 est à double effet, la chambre 25 pouvant être alimentée en fluide sous pression de part et d'autre dudit piston à travers des orifices d'alimentation 29 et 30. Le piston 28 est à simple effet mais il agit à l'encontre de l'action d'un ressort 31, la chambre 26 étant alimentée en fluide sous pression à travers un orifice d'alimentation 32. Les orifices 29, 30 et 32 sont reliés à une source de fluide sous pression par des canalisations non représentées sur les figures.

[0042] Vers l'avant, le piston 27 est prolongé par une tige de piston 33, à l'extrémité de laquelle sont articulés des mors 34 pouvant pivoter autour d'axes transversaux 35.

[0043] De même, le piston 28 est prolongé vers l'avant par une tige de piston 36, traversant coaxialement la tige de piston 33 pour pouvoir commander par son extrémité 27 la rotation des mors 34.

[0044] Comme le montrent les figures 7 à 9 , chaque bloc de pulvérisation 10 comporte un corps 38 pourvu d'échancrures 39 pour la prise par les extrémités recourbées des mors 34. La face inférieure du corps 38 porte un embout 40 pour le raccord à la canalisation souple 11 correspondante d'alimentation en peinture. Cet embout alimente à travers un orifice 41, une tête de pulvérisation 42 de structure connue, disposée sur la face avant du corps 38 et pourvue d'une aiguille de commande 43, actionnée par un piston 44, agencé dans une chambre 45 formant cylindre. La face arrière du corps 38 comporte deux embouts coniques 46 et 47. L'embout 46 est relié par un conduit 48 à la chambre 45, du côté du piston 44 opposé à un ressort 49, ayant tendance à obturer la tête 42 au moyen de l'aiguille 43. L'embout 47 est relié par un conduit 50 à la tête de pulvérisation.

[0045] L'ensemble des figures 6 à 9 fonctionne de façon suivante. Lorsque l'on désire prélever une tête 10 dans le magasin 9 (les conditions de positionnement et d'indexage étant réalisées), on fait en sorte que la chambre 26 du bloc de commande 4 ne soit pas alimentée en fluide sous pression, de sorte que le ressort 31 pousse vers la droite de la figure 4, la tige de piston 36 par rapport à la tige de piston 33. Il en résulte un basculement des mors 34 correspondant à l'ouverture de ceux-ci. On introduit alors du fluide sous pression dans la chambre 25, à travers l'orifice 30, de sorte que le piston 27 se déplace vers la droite de la figure 1 et que les extrémités des mors 34 peuvent venir en regard des encoches 39 d'un bloc 10 disposé en alignement. Si l'on cesse l'alimentation en fluide de la chambre 25 à travers l'orifice 30 et que l'on introduise maintenant ce fluide dans celle-ci, par l'orifice 29, le piston 27 se rétracte, les mors 34 se referment et saisissent le bloc de projection 10 en le tirant sur le support 24 jusqu'à ce que les embouts 46 et 47 viennent s'emboîter dans les alésages 22 et 23.

[0046] Le verrouillage du bloc 10 dans les mors 34 est assuré par le fluide sous pression introduit dans la chambre 26 par l'orifice 32.

[0047] La tête de pulvérisation correspondante 42 peut alors être alimentée en air de commande et en air de pulvérisation par les liaisons 22-46 et 23-47 pour pouvoir travailler de la façon décrite ci-dessus.

[0048] A la fin du travail de la tête 10, on conçoit que celle-ci peut être déposée de nouveau dans le magasin 9, après avoir supprimé l'arrivée du fluide en 32 et avoir alimenté la chambre 25 à travers l'orifice 30.

Revendications

1.- Dispositif automatique pour la projection de produits de revêtement, comportant une tête de projection mobile (4,10) animée par un mécanisme de commande (23) et comprenant des moyens d'alimentation en produit reliés à une réserve de celui-ci et des moyens (20,21) de commande de la pulvérisation dudit produit reliés à une source de fluide de pulvérisation, caractérisé en ce que ladite tête de projection comporte d'une part un bloc de commande unique (4) susceptible d'être animé par ledit mécanisme de commande (2,3) et comportant lesdits moyens (20,21) de commande de pulvérisation reliés à ladite source de fluide de pulvérisation et d'autre part une pluralité de blocs de projection (10) interchangeables, chacun associé à un produit à projeter et comprenant des moyens d'alimentation (10) reliés à une réserve du produit correspondant, un bloc de projection (10) pouvant être monté de façon amovible sur ledit bloc de commande (4) de façon que les différentes liaisons de commande puissent être établies entre lesdits blocs.

2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les différents blocs de projection interchangeables (10) sont disposés dans un magasin (8) et en ce que le bloc de commande (4) est pourvu de moyens 34 pour la préhension à chaque fois d'un desdits blocs de projection dans ledit magasin.

3.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le bloc de commande 4 est animé d'un mouvement rectiligne et en ce que le magasin (8) est un tiroir, dont la direction de coulissement est transversale au mouvement du bloc de commande (4).

4.- Dispositif selon l'une des revendications 3 ou, 4, caractérisé en ce que les moyens de préhension (34) sont constitués par une pince dont l'ouverture et la fermeture, ainsi que l'extension et la rétraction sont commandées par un fluide sous pression.

5.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'assemblage et le désassemblage d'un bloc de projection et d'un bloc de commande se fait par simple emboîtement.

6.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel chaque bloc de projection (10) présente la structure d'un pistolet pneumatique, caractérisé en ce que le bloc de commande (10) comporte des moyens de liaison (46,47) à une source pneumatique à la fois pour l'air de pulvérisation et pour l'air de commande de l'aiguille (43) dudit pistolet.

7.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les liaisons pneumatiques entre le bloc de commande et un bloc de projection s'effectuent par emboîtement d'embouts de canalisations (46,47).

8.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que les moyens de préhension (34) sont verrouillables par une pression de fluide.

9.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisé en ce qu'un dispositif (17) de nettoyage des blocs de projection est prévu dans le magasin (8).

10.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les liaisons entre les blocs de projection (10) et les sources de produits correspondants sont formées par des canalisations souples (11) associées à des enrouleurs automatiques (12).

Dessins