Dispositif d'impression, procédé de réglage et procédé d'impression

Abstract

 L'invention concerne un dispositif d'impression (2) par sérigraphie d'un objet (8) présentant une portion conique, le dispositif (2) comprenant :
- un bâti (4) ;
- un écran mobile (12) par rapport au bâti (4),
- des moyens (84, 86) d'entraînement en rotation de l'écran (12) autour d'un axe de rotation, lesdits moyens (84, 86) d'entraînement en rotation de l'écran comprenant un unique moteur (86),
- des premiers (46, 52, 63) moyens de déplacement du moteur (86), lesdits premiers (46, 52, 63) moyens de déplacement s'étendant selon une première direction (X),
- des deuxièmes (48, 68, 72) moyens de déplacement du moteur (86), les deuxièmes (48, 68, 72) moyens de déplacement s'étendant selon une deuxième direction (Y) perpendiculaire à la première direction (X), les premiers (46, 52, 63) moyens de déplacement portant les deuxièmes (48, 68, 72) moyens de déplacement.

Description

[0001] La présente invention est relative à un dispositif d'impression par sérigraphie d'objet conique.

[0002] Il est connu notamment par le document US 6,223,653 un dispositif d'impression comprenant un bâti, des moyens d'entraînement en rotation de l'objet par rapport au bâti, un écran portant un motif à imprimer et un support d'écran porté par le bâti. Deux couronnes dentées sont agencées sur deux côtés opposés de l'écran. Ces couronnes sont engagées dans deux crémaillères s'étendant en regard l'une de l'autre sur le support d'écran. Cet entraînement à crémaillères est apte à faire pivoter l'écran autour de son centre et à le déplacer selon une première direction par rapport au bâti. D'autres moyens d'entraînement sont agencés sur le bâti pour déplacer le support d'écran par rapport au bâti selon une deuxième direction perpendiculaire à la première direction. Au cours de l'impression, l'écran est déplacé pour décrire un arc de cercle dont le centre est le centre de conicité de l'objet.

[0003] Toutefois, ce dispositif d'impression est complexe et sa mise en oeuvre est compliquée.

[0004] Le but de la présente invention est de proposer un dispositif d'impression plus simple.

[0005] A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'impression par sérigraphie d'un objet présentant au moins une portion conique, la portion conique présentant un centre de conicité et un angle de conicité, le dispositif comprenant :

• un bâti ;
• un écran mobile par rapport au bâti, l'écran portant un maillage présentant un motif à imprimer sur la portion conique de l'objet, le motif ayant la forme d'un développé de cône présentant un centre de motif et une plage angulaire d'étendue du motif ;
• une racle portée par le bâti, la racle étant propre à presser le maillage de l'écran contre la portion conique de l'objet pour appliquer le motif sur la portion conique de l'objet, le dispositif comprenant :
• des moyens d'entraînement en rotation de l'écran d'un axe de rotation, lesdits moyens d'entraînement en rotation de l'écran comprenant un unique moteur,
• des premiers moyens de déplacement du moteur d'entraînement en rotation de l'écran, lesdits premiers moyens de déplacement s'étendant selon une première direction,
• des deuxièmes moyens de déplacement du moteur d'entraînement en rotation de l'écran, les deuxièmes moyens de déplacement s'étendant selon une deuxième direction perpendiculaire à la première direction, les premiers moyens de déplacement portant les deuxièmes moyens de déplacement.

[0006] Suivant des modes particuliers de réalisation, le dispositif d'impression comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :

• les premiers moyens de déplacement comprennent une première coulisse solidaire du bâti et un premier chariot guidé dans la première coulisse, les deuxièmes moyens de déplacement comportant une deuxième coulisse portée par le premier chariot et un deuxième chariot guidé dans la deuxième coulisse, le deuxième chariot portant les moyens d'entraînement en rotation de l'écran ;
• les premiers et les deuxièmes moyens de déplacement comportent chacun un unique moteur d'entraînement en déplacement du premier chariot et respectivement du deuxième chariot ;
• le dispositif comprend une liaison mécanique réversible entre le moteur d'entraînement en déplacement du premier chariot et le premier chariot, et une liaison mécanique réversible entre le moteur d'entraînement en déplacement du deuxième chariot et le deuxième chariot ;
• le dispositif comprend une liaison mécanique réversible entre et le moteur d'entraînement en rotation et l'écran ;
• le moteur d'entraînement en rotation et les moteurs d'entraînement en déplacement sont réversibles :
• le dispositif comporte en outre des moyens d'entraînement en rotation de l'objet par rapport au bâti à une vitesse angulaire prédéfinie et ledit moteur d'entraînement en rotation de l'écran est propre à faire pivoter l'écran à une vitesse angulaire qui dépend uniquement l'angle de conicité de l'objet et de la vitesse angulaire de rotation de l'objet ;
• le premier chariot et le deuxième chariot sont déplacés sur une course dont la longueur dépend uniquement de la position du centre de conicité de la portion conique de l'objet et de la plage angulaire d'étendue du motif ; et
• les premiers et deuxièmes moyens de déplacement sont adaptés pour permettre le déplacement manuel du premier chariot et du deuxième chariot par rapport au bâti dans la première direction et respectivement dans la deuxième direction, les moyens d'entraînement en rotation de l'écran sont adaptés pour permettre le pivotement manuellement de l'écran autour de l'axe de rotation, et le dispositif comprend :
• des moyens de lecture de la position du premier chariot, de la position du deuxième chariot et de l'angle de rotation de l'écran dans un repère cartésien fixe par rapport au bâti,
• des moyens de calcul propres à calculer à partir des positions lues les coordonnées de la course de déplacement du premier chariot et du deuxième chariot ainsi que des angles de rotation de l'écran dans le repère cartésien, et
• des moyens de commande aptes à commander le déplacement du premier chariot, du deuxième chariot et la rotation de l'écran en fonction des coordonnées et des angles calculés.

[0007] Avant impression, le dispositif d'impression doit être réglé pour que l'impression soit réalisée exactement sur la portion de l'objet destinée à cet effet. Or, ce réglage est difficile à mettre en oeuvre car il existe des écarts de position entre la position théorique du motif par rapport à l'écran et des jeux entre l'écran et les moyens de déplacement de l'écran. De plus, ce réglage doit être modifié chaque fois qu'un objet de forme ou de taille différente doit être imprimé.

[0008] Un autre but de la présente invention est de proposer un procédé de réglage plus facile pour le dispositif d'impression mentionné ci-dessus.

[0009] A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de réglage du type comportant :

a) une phase d'apprentissage comprenant les étapes suivantes:

• déplacer le premier chariot et le deuxième chariot dans la première direction X et respectivement la deuxième direction Y, et faire pivoter l'écran de façon à superposer une partie du motif sur une partie de la portion conique ;
• lire la coordonnée de position du premier chariot, la coordonnée de position du deuxième chariot et l'angle d'orientation de l'écran dans le repère cartésien,

ladite phase d'apprentissage étant réalisée pour trois parties différentes du motif ;

b) une phase de calcul des coordonnées de la course de déplacement du premier chariot et du deuxième chariot à partir des coordonnées et des angles lus lors de la phase d'apprentissage.

[0010] Suivant des modes particuliers de réalisation, le procédé de réglage comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :

• pendant la phase d'apprentissage, un point initial, un point final et un point intermédiaire sont définis, le point initial étant situé à une extrémité initiale du motif, le point final étant situé à une extrémité finale du motif, le point intermédiaire étant situé entre les extrémités initiale et finale du motif, les trois points s'étendant selon un arc de cercle centré sur le centre du motif, et en ce que le premier et le deuxième chariots et l'écran sont déplacés de façon à disposer le centre du motif et un point défini dans un plan vertical contenant l'axe de révolution de l'objet ;
• la phase de calcul comporte les étapes suivantes :
  • calcul des coordonnées du centre de rotation de l'arbre de sortie du moteur d'entraînement en rotation de l'écran dans le repère cartésien et du rayon de rotation de l'arbre de sortie du moteur d'entraînement en rotation de l'écran autour de ce centre de rotation ;
  • calcul des coordonnées de la course de déplacement du premier chariot et du deuxième chariot dans le repère cartésien à partir des formules suivantes :
    
    
    
    

[0011] Dans laquelle :

• X (t), Y (t) sont les coordonnées de la course de déplacement du premier chariot et du deuxième chariot dans le repère cartésien, t variant au cours du temps,
• x0, y0 sont les coordonnées du centre de rotation de l'arbre de sortie du moteur d'entraînement en rotation de l'écran dans le repère cartésien,
• R est le rayon de rotation de l'arbre de sortie du moteur d'entraînement en rotation de l'écran autour du centre de rotation,
• A0 est l'angle défini entre l'axe du repère cartésien et une droite passant par le centre de rotation et les coordonnées,
• A(t) est l'angle de rotation de l'arbre de sortie du moteur d'entraînement au temps t, A variant au cours du temps sur un secteur angulaire égal au secteur angulaire de la plage angulaire d'étendue du motif,
• A1 est l'angle d'orientation de l'écran enregistré lorsqu'une partie située à une extrémité initiale du motif est superposée sur une partie de la portion conique destinée à recevoir celle-ci ; et
• x1, y1 sont les coordonnées enregistrées lorsque ladite partie située à une extrémité du motif est superposée sur ladite partie de la portion conique.

[0012] L'invention a également pour objet un procédé d'impression comprenant les étapes du procédé de réglage décrit ci-dessus.

[0013] Le procédé de réglage et le procédé d'impression peuvent être utilisé par tout dispositif d'impression comprenant un bâti, un écran mobile par rapport au bâti, une racle portée par le bâti et au moins deux moyens d'entraînement de l'écran dans deux directions perpendiculaires.

[0014] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins, sur lesquels :

• la figure 1 est une vue en perspective du dispositif d'impression selon l'invention ;
• la figure 2 est une vue de côté de l'écran et de l'objet à imprimer ;
• la figure 3 est une vue en coupe du dispositif d'impression selon la ligne III-III illustrée sur la figure 1 ;
• la figure 4 est une vue en coupe du dispositif d'impression selon la ligne IV-IV illustrée sur la figure 1 ;
• la figure 5 est une vue de dessus de l'écran du dispositif d'impression selon l'invention ;
• la figure 6 est une vue de dessus du dispositif d'impression selon l'invention ; et
• la figure 7 est un diagramme représentant les étapes du procédé d'impression selon l'invention.

[0015] Le dispositif d'impression 2 selon l'invention est représenté sur la figure 1. II comporte un bâti 4 portant un dispositif 6 d'entraînement en rotation d'un objet à imprimer 8, et un système 10 de déplacement d'un écran d'impression 12.

[0016] Selon l'invention, l'objet à imprimer 8 présente au moins une portion conique 13 ayant un centre de conicité C_C et un angle de conicité α représenté sur la figure 2. Le centre de conicité C_C est situé au sommet virtuel de la portion de cône. L'angle de conicité α est l'angle défini entre une génératrice 14 du cône et l'axe de révolution C-C du cône.

[0017] Le bâti 4 du dispositif d'impression présente une forme générale parallélépipédique ouverte sur une de ses faces 16 ci-après appelée face avant, et sur sa face opposée 18 ci-après appelée face arrière.

[0018] Les faces latérales internes du bâti 4 sont équipées de quatre rails verticaux 20, 22, 24 sur lesquels le dispositif d'entraînement 6 est apte à se déplacer pour modifier la distance entre l'objet à imprimer 8 qu'il porte et l'écran 12 en fonction du diamètre de l'objet à imprimer 8. Les traces des parois de guidage des rails 22 et 24 sont représentées en traits pointillés sur la figure 1.

[0019] Le bâti 4 est équipé en outre de moyens de verrouillage en position verticale du dispositif 6, non représentés.

[0020] Le dispositif d'entraînement 6 est constitué d'un caisson 26, d'un ensemble moteur/moto réducteur 27 porté par le caisson 26 et d'un système 28 de retenu et de verrouillage à came de l'ensemble moteur/moto réducteur 27.

[0021] Le caisson 26 forme un berceau ouvert sur ses faces avant et arrière. II est équipé de galets engagés dans les rails verticaux 20, 22, 24 du bâti 4.

[0022] L'ensemble moteur/moto réducteur 27 est propre à faire pivoter l'objet à imprimer autour de son axe de révolution C-C à une vitesse angulaire prédéfinie Wo. Il est équipé d'un codeur 23 représenté schématiquement sur la figure 1, propre à lire la position angulaire de l'objet.

[0023] L'ensemble moteur/moto réducteur 27 est pivotable par rapport au caisson 26 autour d'un axe A-A perpendiculaire à l'axe de révolution C-C de l'objet 8, pour orienter la génératrice 14 de la portion conique 9 parallèlement à l'écran d'impression 12 dans une position représentée sur la figure 2.

[0024] Le système de retenue et de verrouillage 28 permet de modifier et de fixer l'orientation de l'ensemble moteur/moto réducteur et ainsi l'orientation de l'objet 8 porté par celui-ci en fonction de l'angle de conicité α de l'objet.

[0025] Le système de retenue et de verrouillage 28 comprend deux tirants supérieurs 30, 32 traversant deux orifices du caisson 26 et engagés dans l'ensemble moteur/moto réducteur 27, et deux tirants inférieurs 34, 36 traversants et déplaçables dans une came 38 en forme d'arc de cercle centré sur l'axe A-A.

[0026] Chaque tirant 30, 32, 34, 36 est équipé d'une poignée de blocage/déblocage pour fixer l'orientation du dispositif d'entraînement 6 et ainsi maintenir la face à imprimer de l'objet 8 parallèle à l'écran 12.

[0027] Comme visible sur la figure 3, l'objet à imprimer 8 est maintenu entre un culot 40 délimitant une empreinte de forme complémentaire à la forme du fond de l'objet 8 et une pointe 42 de retenue du goulot de l'objet 8 disposée en regard du culot 40.

[0028] Le culot 40 est fixé à l'arbre de sortie de l'ensemble moteur/moto réducteur 27. La pointe 42 est apte à être déplacée vers et à l'écart de la face avant 16 du bâti 4 afin d'enserrer, axialement l'objet 8 entre le culot 40 et la pointe 42. A cet effet, un vérin pneumatique 44 de déplacement de la pointe est fixé à l'ensemble moteur/moto réducteur 27. Le culot 40 présente en outre un dégagement 45 pour permettre la rotation de l'écran 12.

[0029] Le système 10 de déplacement de l'écran 12 comprend un premier profilé longiligne 46 fixé par une de ses extrémités à la face supérieure du bâti 4, et un deuxième profilé longiligne 48 porté par le premier profilé.

[0030] Le premier profilé 46 présente une section en U inversé. II est muni de deux coulisses 49, 50 s'étendant parallèlement à l'axe longitudinal du profilé 46, c'est-à-dire parallèlement à l'axe X-X dans un repère cartésien (X, Y, Z) fixe par rapport au bâti 4 illustré sur la figure 1.

[0031] Une premier chariot 52 est guidé sur les coulisses 49, 50. Comme visible sur la figure 3, le premier chariot 52 comprend une plaque de support 54 dont la face supérieure 55 est munie de deux paires de coulisseaux 56, 58 engagés dans les coulisses 49, 50 et d'un palier coopérant avec une vis sans fin 60.

[0032] La vis sans fin 60 est solidaire d'un arbre de sortie d'un unique moteur 63 apte à entraîner en déplacement le premier chariot 52 sur les coulisses 49, 50.

[0033] Les coulisses 49, 50, les coulisseaux 56, 58, le pallier et la vis sans fin 60 forment une liaison mécanique réversible entre le moteur 63 et le premier chariot 52.

[0034] Le moteur 63 est fixé à une face latérale 46A du premier profilé 46. Il est réversible et indexé à un codeur 64 représenté schématiquement sur la figure 1. Le moteur 63 comprend des moyens de coupure de son alimentation électrique.

[0035] Le codeur 64 est propre à lire les coordonnées (O, X) de la position du premier chariot 52 dans le repère cartésien (X, Y, Z) lorsque le chariot est entraîné par le moteur ou lorsque celui-ci est déplacé manuellement par un opérateur.

[0036] Le deuxième profilé 48 est fixé à la face inférieure 65 de la plaque de support 54 du premier chariot. II s'étend parallèlement à l'axe Y-Y dans le repère cartésien (X, Y, Z).

[0037] Le deuxième profilé 48 est identique au premier profilé 46.

[0038] Ainsi, le deuxième profilé 48 est également muni de deux coulisses 66, 67 s'étendant selon son axe longitudinal sur lesquelles un deuxième chariot 68 est guidé par une vis sans fin 70. La vis sans fin 70 est entraînée en rotation par un unique moteur 72 fixé à une face latérale 48A du deuxième profilé 48.

[0039] Le moteur 72 est réversible, indexé à un codeur 73 représenté schématiquement sur la figure 1. Le moteur 72 comprend des moyens de coupure de son alimentation électrique.

[0040] Le codeur 73 est propre à lire les coordonnées (Y, O) de position du deuxième chariot 68 dans le repère cartésien (X, Y, Z) lorsque le deuxième chariot 68 est entraîné par le moteur 72 ou lorsque celui-ci est déplacé manuellement par un opérateur.

[0041] Le deuxième chariot 68 est similaire au premier chariot 52. II est constitué d'une plaque de support 74 ayant une face supérieure 75 solidaire de deux paires de coulisseaux 76, 78 engagés dans les coulisses 66, 67 et d'un pallier 80 coopérant avec la vis sans fin 70.

[0042] II comprend en outre un support 82 fixé sur la face inférieure de la plaque de support 74. Une partie du support 82A s'étend en saillie et transversalement à la plaque de support 74.

[0043] Les coulisses 66, 67, les coulisseaux 76, 78, le pallier 80 et la vis sans fin 70 forment une liaison mécanique réversible entre le moteur 72 et le deuxième chariot 68.

[0044] Un ensemble moteur/moto réducteur 84 est fixé sur la face supérieure de la partie de support 82A de sorte que son arbre de sortie 87 s'étende selon un axe B-B, parallèle à l'axe Z-Z du repère cartésien (X, Y, Z). L'arbre de sortie 87 traverse une ouverture pratiquée dans la partie de support 82A. Son extrémité est fixée à une pince 85 de préhension de l'écran 12.

[0045] L'ensemble moteur/moto réducteur 84 comprend un unique moteur 86 calé sur un réducteur l'ensemble étant réversible, indexé à un codeur 87 représenté schématiquement sur la figure 1. Le moteur 86 comprend des moyens de coupure de son alimentation électrique.

[0046] Le codeur 87 est propre à lire l'angle de rotation de l'écran 12 dans le repère cartésien (X, Y, Z) lorsque l'écran est entraîné par le moteur 86 ou lorsque celui-ci est déplacé manuellement par un opérateur.

[0047] L'écran 12, représenté sur la figure 5, comprend un cadre 89 de maintient d'un maillage 90 fixé sur la face inférieure du cadre 89.

[0048] Le maillage 90 porte un motif à imprimer 92 ayant la forme d'un développé de cône. Ce développé de cône est formé de deux arcs de cercle de rayon différent centré sur un point appelé centre du motif C_M. Les deux arcs de cercle sont séparés par une distance correspondant à la hauteur du motif. Ils s'étendent sur une largeur définie par une plage angulaire θ d'étendue du motif (sur la vue il est noté un delta).

[0049] Le dispositif d'impression 2 comprend en outre une racle 94 représentée schématiquement uniquement sur la figure 1. La racle 94 est entraînée en déplacement verticalement par rapport au bâti 4 pour presser le maillage 90 contre la portion conique 13 de l'objet à imprimer 8 et appliquer ainsi le motif 92 sur celle-ci, le maillage 90 étant enserré entre la portion conique 13 de l'objet 8 et la racle 94.

[0050] Le dispositif d'impression 2 comprend en outre une unité de commande 96 apte à commander les ensembles moteur /moto réducteur 27, 84 et les moteurs 63, 72 en fonction des informations de position angulaire de l'objet, de position du premier chariot 52, de position du deuxième chariot 68 et de position angulaire de l'écran 12 transmis par les codeurs 23, 64, 73, 87.

[0051] L'unité de commande 96 comprend une mémoire et un processeur. Le processeur est adapté pour exécuter les instructions d'un programme d'ordinateur enregistré dans la mémoire.

[0052] Le programme est apte à exécuter des instructions pour exécuter un procédé de réglage du dispositif d'impression et un procédé d'impression décrits ci-dessus.

[0053] Pour imprimer le motif 92 sur la génératrice 14 de la portion conique de l'objet, l'écran 12 doit être positionné par rapport à cet objet de manière à ce que le centre du motif C_M soit situé au point d'intersection d'un plan contenant le maillage 90 et de l'axe de révolution C-C de l'objet, dans une position illustrée sur la figure 2.

[0054] Puis, l'arbre de sortie 87 du moteur 86 d'entraînement de l'écran doit pivoter autour de ce point d'intersection ci-après appelé centre de rotation de l'écran O(x0, y0), le centre de rotation O(x0, y0) étant concourant au centre du motif C_M.

[0055] Le procédé de réglage du dispositif d'impression a pour but de définir les coordonnées X(t), Y(t) successives du premier chariot 52 et du deuxième chariot 68 ainsi que les angles de rotation A(t) successifs de l'écran 12 autour du centre de rotation O(x0, y0).

[0056] Le procédé de réglage du dispositif d'impression débute par une phase d'apprentissage comprenant une étape de réglage 97 de position verticale du dispositif d'entraînement 6 par rapport au bâti 4 ainsi qu'une étape de réglage de l'orientation de l'ensemble moteur/moto réducteur 27 par rapport au caisson 26.

[0057] A cet effet, le caisson 26 est déplacé sur les rails verticaux 20, 22, 24 jusqu'à ce que la portion conique 13 de l'objet soit distante de 0 à quelques millimètres de l'écran 12.

[0058] L'ensemble moteur/moto réducteur 27 est basculé autour de l'axe A-A pour disposer la génératrice 14 de l'objet 8 horizontalement et parallèle au maillage de l'écran 12, comme représenté sur la figure 2. L'orientation de cet ensemble 27 est fixée à l'aide du système de retenue et de verrouillage à came 28.

[0059] Au cours d'une étape 98, l'utilisateur superpose une partie du motif située à une extrémité de celui-ci par rapport à l'objet 8.

[0060] A cet effet, les alimentations en puissance des moteurs 63, 72, 86 sont coupées et un opérateur déplace le premier chariot 52 le long des coulisses 48, 50, le deuxième chariot 68 le long des coulisses 66, 67, et l'écran 12 autour de l'axe B-B pour placer la partie du motif à imprimer sur l'objet.

[0061] Lorsque les premier 52 et deuxième 68 chariots, ainsi que l'écran 12 sont positionnés, l'utilisateur actionne au cours d'une étape 102 l'unité de commande 96 afin que celle-ci lise et enregistre dans le repère cartésien (X, Y, Z) les coordonnées (x1, O) de position du premier chariot 52 et les coordonnées (O, y1) du deuxième chariot 68, ainsi que l'angle A1 d'orientation de l'écran 12.

[0062] Les étapes 98 et 102 sont répétées pour une partie située à l'autre extrémité du motif, l'unité de commande 96 enregistrant alors les coordonnées (x2, y2) de position du premier 52 et du deuxième 68 chariots ainsi que l'angle A2 d'orientation de l'écran 12.

[0063] Les étapes 98 et 102 sont également répétées pour une troisième partie du motif 92 située entre les deux extrémités du motif, l'unité de commande 96 enregistrant alors les coordonnées (x3, y3) de position du premier 52 et du deuxième 68 chariots ainsi que l'angle A3 d'orientation de l'écran 12.

[0064] Si les coordonnées (x1, y1), (x2, y2) et (x3, y3) sont confondues, l'arbre 87 de sortie du moteur 86 est situé au centre de rotation O(x0, y0).

[0065] Si les coordonnées (x1, y1), (x2, y2) et (x3, y3) sont alignées, le motif à imprimer 92 est destiné à être imprimé sur un objet cylindrique.

[0066] Pour réaliser les étapes 98 et 102, l'utilisateur peut par exemple identifier sur le maillage 90 de l'écran un point initial PA situé à une extrémité initiale du motif 92, un point final PC situé à une extrémité finale du motif 92 et un point intermédiaire PB situé entre le point initial PA et le point final PC, les points PA, PB et PC étant inscrits le long d'un arc de cercle centré sur le centre du motif C_M. Puis, l'écran 12 est déplacé pour placer le point initial PA et le centre du motif C_M dans un plan vertical contenant l'axe de révolution C-C de l'objet, les coordonnées (x1, y1, A1) sont alors enregistrées. Les chariots 52, 68 et l'écran 12 sont déplacés de la même façon pour enregistrer les coordonnées (x2, y2, A2) obtenues lorsque le point intermédiaire PB et le centre du motif C_M sont placés dans un plan vertical contenant l'axe de révolution C-C, et les coordonnées (x3, y3, A3) obtenues lorsque le point initial PA et le centre du motif C_M sont positionnés dans un plan vertical contenant l'axe de révolution C-C.

[0067] Le procédé de réglage du dispositif d'impression se poursuit par une phase de calcul comprenant une étape 104 au cours de laquelle l'unité de commande 96 calcule les coordonnées (x0, y0) du centre de rotation O de l'arbre de sortie 87 du moteur 86 dans le repère cartésien (X, Y, Z) et le rayon R de rotation de l'arbre de sortie 87 autour de ce centre (x0, y0).

[0068] Les coordonnées (x0, y0) du centre de rotation O sont obtenues à partir des coordonnées (x1, y1), (x2, y2) et (x3, y3). En effet, un seul cercle passe par ces trois coordonnées.

[0069] Le rayon R de rotation de l'arbre de sortie 87 du moteur 86 est obtenu à partir de la formule suivante :

[0070] Dans laquelle :

• x0 et y0 sont les coordonnées du centre de rotation de l'arbre de sortie 87 dans le repère cartésien (X, Y, Z),
• x1, y1 sont les coordonnées de position du premier chariot et du deuxième chariot enregistrées lorsque la partie initiale du motif 92 est superposée à la position conique.

[0071] Au cours d'une étape 106, l'unité de commande 96 calcule successivement la position du premier chariot et la position du deuxième chariot dans le repère cartésien (X, Y, Z) à partir des formules suivantes :

[0072] Dans laquelle :

• X (t), Y (t) sont les coordonnées du premier chariot 52 et du deuxième chariot 68 dans le repère cartésien (X, Y, Z) au temps t, t variant au cours du temps, l'ensemble des coordonnées X (t), Y (t) calculées à partir de différent temps t définissant la course de déplacement du premier chariot 52 et du deuxième chariot 68,
• x0 et y0 sont les coordonnées du centre de rotation de l'arbre de sortie 87 du moteur 86 dans le repère cartésien (X, Y, Z),
• R est le rayon de rotation de l'arbre de sortie 87 du moteur 86 autour du centre de rotation O(x0, y0),
• A0 est l'angle d'orientation de l'écran 12 défini entre l'axe X du repère cartésien (X, Y, Z) et la droite passant par les coordonnées (x1, y1) et les coordonnées O(x0, y0),
• A(t) est l'angle de rotation de l'écran 12 au temps t, A variant au cours du temps sur un secteur angulaire égal au secteur angulaire de la plage angulaire (θ) d'étendue du motif, A(t=0) est égal à l'angle A1 moins un éventuel angle de surcourse avant impression, A(t=(t fin)) est égal à l'angle A3 plus éventuellement un angle de surcourse après impression,
• A1 est l'angle d'orientation de l'écran 12 enregistré lorsque la partie située à l'extrémité initiale du motif est superposée sur une partie de la portion conique 13 destinée à recevoir cette partie du motif, et
• A3 est l'angle d'orientation de l'écran 12 enregistré lorsque la partie située à l'extrémité finale du motif est superposée sur une partie de la portion conique 13 destinée à recevoir cette partie du motif.

[0073] Le premier chariot 52 et le deuxième chariot 68 sont déplacés sur une course dont la longueur dépend uniquement de la position du centre de conicité C_C de la portion conique 13 de l'objet et de la plage angulaire θ d'étendue du motif.

[0074] Au cours d'une étape 108, l'unité de commande 96 calcule la plage angulaire de rotation de l'écran autour de l'arbre de sortie 87. Celle-ci est égale à la plage angulaire θ d'étendue du motif. Puis, l'unité calcule les angles de rotation A(t) de l'écran au cours du temps.

[0075] La vitesse angulaire W_E de rotation de l'écran 12 est fonction de la vitesse angulaire W_O de rotation de l'objet 8 de l'angle de conicité α de l'objet 8. En particulier, la vitesse W_E de rotation de l'écran 12 est obtenue à partir de la formule suivante :

[0076] Dans laquelle :

• W_O est la vitesse angulaire de rotation de l'objet autour de l'axe C-C, et
• W_E est la vitesse angulaire de rotation de l'écran autour de l'axe B-B.

[0077] Le procédé d'impression selon l'invention comprend les étapes du procédé de réglage suivies par une étape 110 d'impression des objets pour lesquels le dispositif d'impression a été réglé.

[0078] Au cours de l'impression, l'unité de commande 96 commande les moteurs 63, 72 et 86 afin que l'écran soit déplacé selon les coordonnées X(t), Y(t) successives calculées au cours de l'étape 106 et les angles de rotation A(t) successifs calculés au cours de l'étape 108. Parallèlement, l'unité de commande 96 commande l'ensemble moto réducteur 27 afin que l'objet pivote à une vitesse angulaire W_O.

[0079] En variante, il est possible d'utiliser un motif déjà préalablement imprimé sur l'objet pour enregistrer les coordonnées (x1, y1, A1), (x2, y2, A2) et (x3, y3, A3). Dans ce cas, l'utilisateur superpose le motif de l'écran sur trois portions différentes du motif déjà imprimé sur l'objet.

[0080] Avantageusement, le dispositif d'impression selon l'invention permet un angle de débattement de l'écran 12 de 360° Lorsque le motif s'étend sur l'ensemble du pourtour de l'objet, l'axe de rotation de l'arbre de rotation 87 est positionné proche du centre du motif C_M.

Revendications

1. Dispositif d'impression (2) par sérigraphie d'un objet (8) présentant au moins une portion conique (13), la portion conique (13) présentant un centre de conicité (C_C) et un angle de conicité (α), le dispositif (12) comprenant :

- un bâti (4) ;

- un écran mobile (12) par rapport au bâti (4), l'écran (12) portant un maillage (90) présentant un motif (92) à imprimer sur la portion conique (13) de l'objet, le motif (92) ayant la forme d'un développé de cône présentant un centre de motif (C_M) et une plage angulaire d'étendue du motif (θ) ;

- une racle (94) portée par le bâti (4), la racle (94) étant propre à presser le maillage (90) de l'écran (12) contre la portion conique (13) de l'objet pour appliquer le motif (92) sur la portion conique (13) de l'objet, caractérisé en ce qu'il comprend :

- des moyens (84, 86) d'entraînement en rotation de l'écran (12) autour d'un axe de rotation (B-B), lesdits moyens (84, 86) d'entraînement en rotation de l'écran comprenant un unique moteur (86),

- des premiers (46, 49, 50, 52, 63) moyens de déplacement du moteur (86) d'entraînement en rotation de l'écran, lesdits premiers (46, 49, 50, 52, 63) moyens de déplacement s'étendant selon une première direction (X),

- des deuxièmes (48, 66, 67, 68, 72) moyens de déplacement du moteur (86) d'entraînement en rotation de l'écran, les deuxièmes (48, 66, 67, 68, 72) moyens de déplacement s'étendant selon une deuxième direction (Y) perpendiculaire à la première direction (X), les premiers (46, 49, 50, 2, 63) moyens de déplacement portant les deuxièmes (48, 66, 67, 68, 72) moyens de déplacement.

2. Dispositif d'impression (2) selon la revendication 1, caractérisé en ce les premiers moyens de déplacement (46, 49, 50, 52, 63) comprennent une première coulisse (49, 50) solidaire du bâti (4) et un premier chariot (52) guidé dans la première coulisse (49, 50), les deuxièmes moyens de déplacement (48, 66, 67, 68, 72) comportant une deuxième coulisse (66, 67) portée par le premier chariot (52) et un deuxième chariot (68) guidé dans la deuxième coulisse (66, 67), le deuxième chariot (68) portant les moyens (84, 86) d'entraînement en rotation de l'écran.

3. Dispositif d'impression (2) selon la revendication 2, caractérisé en ce que les premiers (46, 49, 50, 52, 63) et les deuxièmes (48, 66, 67, 68, 72) moyens de déplacement comportent chacun un unique moteur (63, 72) d'entraînement en déplacement du premier chariot (52) et respectivement du deuxième chariot (68).

4. Dispositif d'impression (2) selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend une liaison mécanique réversible (48, 50, 56, 58, 60) entre le moteur (63) d'entraînement en déplacement du premier chariot (52) et le premier chariot (52), et une liaison mécanique réversible entre le moteur (72) d'entraînement en déplacement du deuxième chariot (68) et le deuxième chariot (68).

5. Dispositif d'impression (2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend une liaison mécanique réversible (66, 67, 70, 78, 80) entre et le moteur (86) d'entraînement en rotation et l'écran (12).

6. Dispositif d'impression (2) selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que le moteur (86) d'entraînement en rotation et les moteurs (63, 72) d'entraînement en déplacement sont réversibles.

7. Dispositif d'impression (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens (27) d'entraînement en rotation de l'objet (8) par rapport au bâti (4) à une vitesse angulaire prédéfinie (W_O) et en ce que ledit moteur (86) d'entraînement en rotation de l'écran (12) est propre à faire pivoter l'écran (12) à une vitesse angulaire (W_E) qui dépend uniquement l'angle de conicité (α) de l'objet et de la vitesse angulaire de rotation (W_O) de l'objet.

8. Dispositif d'impression (2) selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que le premier chariot (52) et le deuxième chariot (68) sont déplacés sur une course dont la longueur dépend uniquement de la position du centre de conicité (C_C) de la portion conique (13) de l'objet et de la plage angulaire (θ) d'étendue du motif.

9. Dispositif d'impression (2) selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisé en ce que les premiers (46, 49, 50, 52, 63) et deuxièmes (48, 66, 67, 68, 72) moyens de déplacement sont adaptés pour permettre le déplacement manuel du premier chariot (52) et du deuxième chariot (68) par rapport au bâti (4) dans la première direction (X) et respectivement dans la deuxième direction (Y), en ce que les moyens (84, 86) d'entraînement en rotation de l'écran (12) sont adaptés pour permettre le pivotement manuellement de l'écran (12) autour de l'axe de rotation (B-B), et en ce qu'il comprend :

- des moyens (64, 73, 87) de lecture de la position du premier chariot (52), de la position du deuxième chariot (68) et de l'angle de rotation de l'écran (12) dans un repère cartésien (X, Y, Z) fixe par rapport au bâti (4),

- des moyens de calcul (96) propres à calculer à partir des positions lues les coordonnées (X(t), Y(t)) de la course de déplacement du premier chariot (52) et du deuxième chariot (68) ainsi que des angles (A(t)) de rotation de l'écran (12) dans le repère cartésien (X, Y, Z), et

- des moyens de commande (96) aptes à commander le déplacement du premier chariot (52), du deuxième chariot (68) et la rotation de l'écran (12) en fonction des coordonnées et des angles calculés.

10. Procédé de réglage d'un dispositif d'impression (2) selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte :

a) une phase d'apprentissage (98, 102) comprenant les étapes suivantes:

- déplacer (98) le premier chariot (52) et le deuxième chariot (68) dans la première direction (X) et respectivement la deuxième direction (Y), et faire pivoter l'écran (12) de façon à superposer une partie du motif (92) sur une partie de la portion conique (13) ;

- lire (102) la coordonnée (x1, x2, x3) de position du premier chariot (52), la coordonnée (y1, y2, y3) de position du deuxième chariot (68) et l'angle d'orientation (A1, A2, A3) de l'écran (12) dans le repère cartésien (X, Y, Z),

ladite phase d'apprentissage étant réalisée pour trois parties différentes du motif (92) ;

b) une phase de calcul (104, 106) des coordonnées (X(t), Y(t)) de la course de déplacement du premier chariot (52) et du deuxième chariot (68) à partir des coordonnées (x1, x2, x3, y1, y2, y3) et des angles (A1, A2, A3) lus lors de la phase d'apprentissage (98, 102).

11. Procédé de réglage selon la revendication 10, caractérisé en ce que pendant la phase d'apprentissage (98, 102), un point initial (PA), un point final (PC) et un point intermédiaire (PB) sont définis, le point initial (PA) étant situé à une extrémité initiale du motif (92), le point final (PC) étant situé à une extrémité finale du motif (92), le point intermédiaire (PB) étant situé entre les extrémités initiale et finale du motif (92), les trois points (PA, PB, PC) s'étendant selon un arc de cercle centré sur le centre du motif (C_M), et en ce que le premier (52) et le deuxième (68) chariots et l'écran (12) sont déplacés de façon à disposer le centre du motif (C_M) et un point défini (PA, PB, PC) dans un plan vertical contenant l'axe de révolution (C-C) de l'objet.

12. Procédé de réglage selon l'une quelconque des revendications 10 et 11, caractérisé en ce que la phase de calcul (104, 106) comporte les étapes suivantes :

- calcul (104) des coordonnées du centre de rotation (0 (x0, y0)) de l'arbre de sortie (87) du moteur (86) d'entraînement en rotation de l'écran dans le repère cartésien (X, Y, Z) et du rayon de rotation (R) de l'arbre de sortie (87) du moteur (86) d'entraînement en rotation de l'écran autour de ce centre de rotation (0 (x0, y0)) ;

- calcul (106) des coordonnées de la course de déplacement du premier chariot (52) et du deuxième chariot (68) dans le repère cartésien (X, Y, Z) à partir des formules suivantes :

Dans laquelle :

- X (t), Y (t) sont les coordonnées de la course de déplacement du premier chariot (52) et du deuxième chariot (68) dans le repère cartésien (X, Y, Z), t variant au cours du temps,

- x0, y0 sont les coordonnées du centre de rotation (0 (x0, y0)) de l'arbre de sortie (87) du moteur (86) d'entraînement en rotation de l'écran dans le repère cartésien (X, Y, Z),

- R est le rayon de rotation de l'arbre de sortie (87) du moteur (86) d'entraînement en rotation de l'écran (12) autour du centre de rotation O(x0, y0),

- A0 est l'angle défini entre l'axe X du repère cartésien (X, Y, Z) et une droite passant par le centre de rotation O(x0, y0) et les coordonnées (x1, y1),

- A(t) est l'angle de rotation de l'arbre de sortie (87) du moteur d'entraînement (86) au temps t, A variant au cours du temps sur un secteur angulaire égal au secteur angulaire de la plage angulaire (θ) d'étendue du motif,

- A1 est l'angle d'orientation de l'écran (12) enregistré lorsqu'une partie située à une extrémité initiale du motif est superposée sur une partie de la portion conique (13) destinée à recevoir celle-ci ; et

- (x1, y1) sont les coordonnées enregistrées lorsque ladite partie située à une extrémité du motif (92) est superposée sur ladite partie de la portion conique (13).

13. Procédé d'impression pour un dispositif d'impression selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, comprenant les étapes du procédé de réglage selon l'une quelconque des revendications 10 à 12 et une étape d'impression de l'objet.

Dessins