FR3045422B1 - Dispositif de lissage d'un cordon d’etancheite - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif (1) de lissage d'un cordon d'étanchéité (3) de carrosserie, comprenant une buse (2) reliée à un système (8) d'aspiration, dans lequel la buse (2) comprend une cale (11) de lissage.

Description

DISPOSITIF DE LISSAGE D'UN CORDON D’ETANCHEITE.

[0001] L'invention concerne un dispositif de lissage d'un cordon d’étanchéité, dans le but de garantir l'étanchéité d'une jonction de pièces, en particulier pour la carrosserie d'un véhicule automobile.

[0002] L'étanchéité des différentes pièces qui composent la carrosserie d'un véhicule automobile est assurée par la dépose de cordons d'étanchéité, réalisés à partir d'un matériau conférant l’étanchéité tel qu’un mastic, mélange pâteux et adhésif qui peut être appliqué directement à la jonction de pièces de carrosserie.

[0003] La bonne étanchéité d'une jonction entre des pièces est obtenue par plusieurs opérations : - le dépôt d'un cordon d'étanchéité, consistant à appliquer le mastic de sorte à couvrir intégralement la jonction entre les pièces ; - le lissage du cordon d'étanchéité déposé, consistant à retirer l'excédent de mastic, en aplanissant ou sculptant le cordon d’étanchéité et en récupérant le surplus de matière du cordon de sorte à conférer à l'ensemble de pièces un aspect visuel correct et une géométrie toujours fonctionnelle, permettant le montage de pièces.

[0004] Il est connu, pour réaliser le lissage d'un cordon d'étanchéité, d'utiliser une cale flexible, manipulée par un opérateur qui suit le cheminement d'un cordon d'étanchéité avec le système de cale flexible pour retirer l’excès de matière d’étanchéité et lisser le cordon d’étanchéité.

[0005] Cependant, ce système présente quelques inconvénients. La manipulation d'un tel système demande une grande dextérité de la part de l'opérateur, et l'accès à des zones complexes favorise l'apparition de troubles musculo-squelettiques.

[0006] Afin de remédier à ces problèmes, il est possible de procéder à un lissage par cale robotisé. La cale est solidaire d'un bras robotisé multiaxe, permettant de suivre un cordon d'étanchéité selon une trajectoire parfaite, avec rapidité et sans arrêt. Néanmoins, l'usage d'un bras robotisé avec une telle cale implique des aller/retour du robot pour collecter le surplus de matière créé pendant le lissage du cordon d'étanchéité, et le temps de cycle du robot est ainsi augmenté.

[0007] Le lissage peut également être réalisé par aspiration à l’aide d’une buse qui vient en contact avec la tôle d’une carrosserie. Le mouvement de la buse associé à l’aspiration permet de sculpter le cordon d’étanchéité en aspirant le surplus de matière.

[0008] Ainsi, le document WO 2011083012 décrit un procédé d'enlèvement du surplus d’un adhésif lors de l'assemblage de deux éléments, dans lequel un adhésif est appliqué sur la zone d'assemblage d'un des deux éléments. Le surplus de l’adhésif est enlevé au moyen d'un dispositif d'aspiration comprenant une buse, reliée à un système d'aspiration. La buse comprend un embout de forme cylindrique apte à aspirer le surplus d’adhésif créé.

[0009] Cependant, ce dispositif ne va pas sans inconvénient. En effet, l'embout du dispositif ne permet pas de lisser les cordons d'étanchéité larges. De plus, les buses sont rigides et nécessitent d'avoir recours à un système de conformité entre la buse et le bras robotisé, afin de suivre au plus près la trajectoire d'un cordon d'étanchéité et de réduire au minimum les dispersions géométriques de la carrosserie.

[0010] Un premier objectif est de proposer un dispositif de lissage d'un cordon d'étanchéité, capable de lisser par aspiration intégralement des cordons d'étanchéité de largeur importante.

[0011] Un deuxième objectif est de proposer un dispositif de lissage d'un cordon d'étanchéité, capable de s'adapter à un bras robotisé, dans le but d'automatiser sa manipulation.

[0012] A cet effet, il est proposé un dispositif de lissage d’un cordon d’étanchéité de carrosserie, ce dispositif comprenant une buse reliée à un système d'aspiration, caractérisé en ce que la buse comprend une cale de lissage.

[0013] Un tel dispositif permet d'aplanir par la cale en saillie de l’embout un cordon d’étanchéité qui a été déposé sur une pièce de carrosserie, tout en aspirant l'excédent de matériau du cordon, formé lors du lissage, pour conférer audit cordon un aspect lisse et sans bavure. Le dispositif permet ainsi de réduire le temps de cycle de ces deux opérations.

[0014] Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues, seules ou en combinaison.

[0015] Selon une première forme de réalisation, la buse comprend un embout ayant un corps percé d’un trou définissant un orifice d’entrée et un orifice de sortie, la cale étant montée dans l’embout de manière à s’étendre en travers de l’orifice d’entrée, au moins son extrémité étant en saillie dudit embout, ce qui permet de créer un orifice d’aspiration de chaque côté de la cale.

[0016] Cette forme de réalisation de la buse est particulièrement intéressante notamment dans les phases d’attaque d’un cordon.

[0017] Selon une deuxième forme de réalisation, la buse comprend un embout ayant un corps percé d’un trou définissant un orifice d’entrée et un orifice de sortie, la cale étant montée le long d’une paroi de l’embout, son extrémité au moins en saillie dudit embout, définissant ainsi un seul orifice d’aspiration. Une telle forme de réalisation permet de favoriser la puissance d’aspiration. La cale peut être montée le long d’une face interne de l’embout ou le long d’une face externe de celui-ci. [0018] De préférence, de manière à monter la cale à l’intérieur de l’orifice d’entrée, l’embout comprend au moins une fente apte à accueillir la cale de lissage.

[0019] De préférence, l’embout comporte deux fentes ménagées sensiblement à l’opposé l’une de l’autre et accueillant une cale qui peut ainsi s’étendre en travers de l’orifice d’entrée dudit embout.

[0020] De préférence, la buse est solidaire d'un bras robotisé permettant son articulation.

[0021] Le dispositif comprend un bac de récupération du surplus de matière du cordon d’étanchéité aspiré, le bac de récupération étant relié à la buse au moyen d'un tuyau primaire tandis que le bac de récupération est relié au système d'aspiration au moyen d'un tuyau secondaire.

[0022] Selon un mode de réalisation préféré, la cale de lissage comprend une section inclinée permettant avantageusement d’améliorer l’accessibilité du dispositif selon les zones à lisser.

[0023] De même, le corps de l’embout peut présenter une portion inclinée favorisant également l’accès à certaines zones devant être traitées.

[0024] Il est proposé, en second lieu, un procédé de lissage d’un cordon d’étanchéité de carrosserie, au moyen du dispositif tel que présenté ci-dessus, le procédé comprenant les étapes consistant à : - approcher la buse vers le cordon d’étanchéité, - lisser le cordon avec la cale, - aspirer le surplus de matière retiré du cordon, - récupérer le surplus de matière du cordon, - dégager la buse.

[0025] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement et de manière concrète à la lecture de la description ci-après de modes de réalisation, laquelle est faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : — la figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif de lissage d'un cordon d’étanchéité comprenant une buse, — la figure 2 est une vue en perspective, éclatée, de la buse comprenant une cale de lissage, — la figure 3 est une vue en coupe du dispositif de la figure 1, — la figure 4 est une vue en coupe du dispositif selon un mode de réalisation, — la figure 5 est une vue en perspective de la cale de lissage selon un mode de réalisation, — la figure 6 est une vue en perspective d'un embout, — la figure 7 est un diagramme de fonctionnement d’un procédé de lissage d'un cordon d’étanchéité au moyen du dispositif de la figure 1. — la figure 8 représente une vue en perspective d’une autre forme de réalisation d’un dispositif selon l’invention ; — la figure 9 représente une vue en perspective d’un embout et d’une cale selon une autre forme de réalisation de l’invention.

[0026] Sur la figure 1 est représenté un dispositif 1 de lissage d'un cordon d’étanchéité tel qu’un cordon de mastic 3.

[0027] On définit par rapport au dispositif 1 un repère orthogonal XYZ comprenant trois axes, perpendiculaires deux à deux, à savoir : - un axe X, définissant une direction longitudinale, horizontale, - un axe Y, définissant une direction transversale, horizontale, qui avec l'axe X définit un plan XY horizontal, - un axe Z, définissant une direction verticale, perpendiculaire au plan XY.

[0028] Dans la suite de la description et en référence au repère défini ci-dessus, les termes « longitudinal » ou « longitudinalement » font référence à une direction confondue avec l'axe X, les termes « transversal » ou « transversalement » font référence à une direction confondue avec l'axe Y, et les termes « vertical » ou « verticalement » font référence à une direction confondue avec l'axe Z.

[0029] Tel qu’illustré sur la figure 1, le dispositif 1 comprend une buse 2 apte à lisser un cordon d’étanchéité tel qu’un cordon de mastic 3 et à aspirer le surplus de mastic déplacé, le cordon mastic 3 ayant été préalablement déposé à la jonction de deux éléments dont un est un élément 4 de carrosserie tel qu’un côté de caisse et l’autre un pavillon de toit assemblé sur ledit côté de caisse (non représenté).

[0030] Le terme « cordon mastic » désigne ici une matière déposée sur un élément 4 de carrosserie, pour former un cordon d'étanchéité, par exemple un mastic, ou autre mélange pâteux et adhésif.

[0031] Avantageusement, la buse 2 est solidaire d'un bras 5 robotisé permettant son articulation. Le bras 5 robotisé permet à la buse 2 de de déplacer verticalement, longitudinalement et transversalement, et permet également à la buse 2 d'effectuer des rotations sur les axes X, Y et Z. [0032] Le dispositif 1 comprend également un bac 6 de récupération permettant de stocker le surplus du cordon mastic 3 qui a été aspiré, afin de le revaloriser.

[0033] Le bac 6 de récupération est relié à la buse 2 au moyen d'un tuyau 7 primaire permettant l'acheminement du surplus du cordon mastic 3 aspiré jusqu'au bac 6 de récupération. Le tuyau 7 primaire traverse l'intérieur du bras 5 robotisé, dans le but de ne pas gêner les manœuvres du bras 5 robotisé ou de s'enrouler autour de lui.

[0034] Enfin, le dispositif 1 comprend un système 8 d'aspiration permettant l'extraction du surplus du cordon mastic 3 au travers de la buse 2, le système 8 d'aspiration étant relié au bac 6 de récupération au moyen d’un tuyau 9 secondaire.

[0035] Tel qu’illustré sur la figure 2, la buse 2 comprend deux parties, un embout 10 et une cale 11 de lissage.

[0036] L'embout 10 se présente sous la forme d'un corps 12 creusé d'un trou 13 le traversant longitudinalement dans toute sa longueur, le trou 13 définissant d'un côté du corps 12 un orifice 14 d'entrée, et de l’autre côté de l'embout 10 un orifice 15 de sortie.

[0037] L'orifice 14 d' entrée permet l'admission du surplus du cordon mastic 3 aspiré dans le corps 12, tandis que l'orifice 15 de sortie permet son échappement.

[0038] Le corps 12 comprend une fente 16 apte à accueillir la cale 11 de lissage. La fente 16 comprend une partie 17 rectiligne et une partie 18 cylindrique. La fente 16 s'étend dans une paroi 19 du corps 12 et débouche sur l'orifice 14 d'entrée.

[0039] La cale 11 de lissage comprend un plat 21 duquel s'étend une pointe 22 apte à déplacer de la matière avec précision. De l'autre côté du plat 21 s'étend une section cylindrique 23, sur toute la largeur de la cale 11 de lissage. La section cylindrique 23 possède un diamètre sensiblement égal au diamètre de la partie 18 cylindrique de la fente 16, de sorte que la cale 11 de lissage puisse parfaitement se monter dans l'embout 10. La cale 11 se loge dans la fente 16 et s’étend au travers de l’orifice d’entrée 14 jusqu’à la paroi 20 de l’embout opposée à la paroi 19, sa pointe 22 étant en saillie de l’embout 10.

[0040] On peut également envisager que la paroi 20 opposée présente également une fente permettant de maintenir également la cale 11 tel qu’illustré à la figure 9.

[0041] Tel qu’illustré sur la figure 3, le dispositif 1 est en cours de lissage du cordon mastic 3.

[0042] Le cordon mastic 3 a été déposé à la surface de la jonction de l'élément 4 de carrosserie. Pour lisser le cordon mastic 3, la buse 2 est orientée d'un angle A, de sorte à optimiser la récupération de l'excédent du cordon mastic 3 qui a été déplacé pendant le lissage à l'intérieur de l'embout 10, en entrant par son orifice 14 d'entrée.

[0043] La pointe 22 de la cale 11 de lissage est amenée, par le bras 5 robotisé, en contact du cordon mastic 3. Le bras 5 robotisé initie ensuite une translation horizontale de la buse 2, comme le montre la flèche blanche, de sorte à pousser et déplacer la masse excédentaire du surplus de cordon mastic 3, une partie de cette masse entrant directement dans l'embout 10 pour y être aspirée, comme le montre les flèches hachurées. [0044] Avantageusement, la fente 16 de l'embout 10 est positionnée de sorte que la cale 11 s’étend le long d’une face interne de l’embout 10, un seul espace 24 étant formé entre la cale 11 de lissage et une paroi 25 interne de l'embout 10. Ainsi, le surplus du cordon mastic 3 est aspiré sous la cale 11 de lissage.

[0045] La largeur de l'espace 24 ne permet pas d'accumulation inopinée du surplus du cordon mastic 3, pouvant entraîner l'obstruction du trou 13 de l'embout 10.

[0046] La figure 4 illustre le dispositif 1 en cours de lissage, selon un mode de réalisation.

[0047] Le principe de récupération de surplus du cordon mastic 3 est le même que pour le dispositif 1 de la figure 3, mais selon ce mode de réalisation le surplus du cordon mastic 3 est aspiré par le dessus de la cale 11 de lissage. En effet, la fente 16 de l'embout 10 est positionnée de sorte à ce que l'espace 24 formé entre la cale 11 de lissage et la paroi 25 interne laisse circuler le surplus du cordon mastic 3 uniquement au-dessus de la cale 11 de lissage.

[0048] De plus, pour le bon fonctionnement du lissage et de la récupération du surplus du cordon mastic 3, la direction de la translation horizontale de la buse 2 est inversée par rapport à la direction de la translation du dispositif 1 de la figure 3. L'angle A d'inclinaison de la buse 2 par rapport à la surface de l'élément 4 de carrosserie peut rester le même.

[0049] Afin d'orienter et placer correctement la cale 11 de lissage par rapport à des zones à lisser, la cale 11 est pourvue, dans certaines mises en œuvre, d'une section 26 inclinée, comme le montre la figure 5.

[0050] Selon un autre mode de réalisation, illustré en figure 6, l'embout 10 est pourvu d'une portion 27 inclinée, permettant à la buse 2 de gagner en accessibilité et lui permettant d'atteindre des zones difficiles d'accès pour une buse 2 ayant un embout 10 au corps 12 droit. [0051] Dans le mode de réalisation du dispositif selon l’invention représenté à la figure 8, la cale de lissage 11 est montée sur l’embout 10 contre une paroi externe du corps 12. La cale 11 peut notamment être fixée sur l’embout 10 par tous moyens appropriés tel que par collage. [0052] Dans le mode de réalisation de l’invention illustré à la figure 9, deux fentes 16 sont ménagées en regard l’une de l’autre dans l’embout 10 et présentent respectivement une partie 17 rectiligne et une partie 18 cylindrique.

[0053] La cale de lissage 11 comprend un plat 21 duquel s'étend une pointe 22 apte à déplacer de la matière avec précision. De l'autre côté du plat 21 s'étend une section cylindrique 23, sur toute la largeur de la cale 11 de lissage. La section cylindrique 23 possède un diamètre sensiblement égal au diamètre de la partie 18 cylindrique des fentes 16, de sorte que la cale 11 de lissage puisse parfaitement se monter dans l'embout 10. La cale 11 se loge dans les fentes 16 et s’étend au travers de l’orifice d’entrée 14 créant ainsi deux orifices d’aspiration de part et d’autre de la cale 11. La partie cylindrique 23 de la cale 11 se verrouille dans chaque partie correspondante 18 des fentes 16 tandis que chaque partie 17 des fentes 16 maintient la cale 11 dans l’axe de l’embout 10. Dans cet exemple, on forme deux espaces d’aspiration de part et d’autre de la cale de lissage 11.

[0054] Le lissage et l'aspiration du surplus du cordon mastic 3 est géré par un procédé qui va être présenté à l'aide du diagramme de la figure 7.

[0055] Une première étape 100 du procédé consiste à initier une combinaison de mouvement du bras 5 robotisé, dans le but d'approcher la cale 11 de lissage du cordon mastic 3 jusqu'à rentrer en contact avec le cordon mastic 3, et d'orienter la cale 11 de lissage de façon à ce qu'elle couvre intégralement la largeur du cordon mastic 3.

[0056] Une étape 200 du procédé consiste à initier une combinaison de mouvement du bras 5 robotisé pour que la cale 11 de lissage se déplace suivant le cheminement formé par le cordon mastic 3 et le lisse. [0057] Une étape 300 du procédé consiste à aspirer le surplus du cordon mastic 3 au moyen du système 8 d'aspiration. Cette opération se déroule de manière simultanée et en continu pendant l'étape 200.

[0058] Une étape 400 du procédé consiste à récupérer le surplus du cordon mastic 3 aspiré à l'étape 300 en l'acheminant dans le bac 6 de récupération et au moyen du tuyau 7 primaire. Cette étape 400 du procédé permet d'économiser de la matière en récupérant le surplus pour le revaloriser ultérieurement.

[0059] Enfin, lorsque l'opération de lissage du cordon mastic 3 est complétée, la cale 11 de lissage est dégagée au moyen du bras 5 robotisé de la surface à lisser, à une étape 500.

[0060] Le dispositif 1 de lissage d'un cordon mastic 3 ainsi décrit présente plusieurs avantages parmi lesquels : - sa fiabilité, le dispositif 1 permettant de lisser un cordon mastic 3 étendu sur une largeur importante, - sa rapidité, le bras 5 robotisé permettant rapidement et avec précision d'approcher la buse 2 du cordon mastic 3, de réaliser son lissage et enfin de dégager la buse 2, - son efficacité, l'opération d'aspiration du surplus du cordon mastic 3 étant réalisée en même temps que l’opération de lissage du cordon mastic 3, aucun dégagement de la buse 2 n'étant à prévoir pour nettoyer la cale 11 de lissage, - sa gestion des ressources, le bac 6 de récupération permettant d'économiser de la matière en récupérant le surplus pour le revaloriser. [0061] Le dispositif 1 de lissage d'un cordon mastic 3 permet de rapidement lisser un cordon mastic 3 qui a été déposé à la surface d'une jonction d’un élément 4 de carrosserie, et d’aspirer le surplus du cordon mastic 3 généré lors du lissage tout en récupérant ce surplus pour une utilisation future.

[0062] En fonction du type de cordon d’étanchéité et de sa localisation (accessibilité), on peut utiliser l’un ou l’autre des modes de réalisation d’un dispositif selon l’invention.

Claims (9)

1. REVENDICATIONS

   1. Dispositif (1) de lissage d’un cordon d’étanchéité (3) de carrosserie, comprenant une buse (2) reliée à un système (8) d'aspiration, caractérisé en ce que la buse (2) comprend une cale (11) de lissage, la buse (2) comprenant un embout (10) ayant un corps (12) percé d’un trou (13) définissant un orifice (14) d’entrée et un orifice (15) de sortie, la cale (11) étant montée dans l’embout (10) de manière à s’étendre en travers de l’orifice d’entrée (14), au moins son extrémité étant en saillie dudit embout (10).
2. 2. Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la buse (2) comprend un embout (10) ayant un corps (12) percé d’un trou définissant un orifice (14) d’entrée et un orifice (15) de sortie, la cale (11) étant montée le long d’une paroi de l’embout (10), son extrémité au moins en saillie dudit embout (10).
3. 3. Dispositif (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que la cale (11) est montée le long d’une face externe de l’embout (10).
4. 4. Dispositif (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l’embout (10) comprend au moins une fente (16) apte à accueillir la cale de lissage (11).
5. 5. Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’embout (10) comporte deux fentes (16) ménagées sensiblement à l’opposé l’une de l’autre et accueillant une cale (11) s’étendant en travers de l’orifice d’entrée (14) dudit embout (10).
6. 6. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cale (11) de lissage comprend une section (26) inclinée.
7. 7. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le corps (12) présente une portion (27) inclinée.
8. 8. Dispositif (1) selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la buse (2) est solidaire d'un bras (5) robotisé permettant son articulation.
9. 9. Procédé d'aspiration et de lissage d’un cordon mastic (3) de carrosserie au moyen d’un dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend les étapes consistant à : - approcher de la buse (2) vers le cordon d’étanchéité (3), - lisser le cordon d’étanchéité (3), - aspirer le surplus du cordon d’étanchéité (3), - récupérer le surplus du cordon d’étanchéité (3), - dégager la buse (2).