FR2552345A1 - Appareillage de peinture electrostatique a pulverisateur pneumatique sur support mobile, reglable en fonctionnement - Google Patents

Abstract

L'APPAREILLAGE COMPORTE, SUR UN SUPPORT 3 MOBILE A GRANDE VITESSE LE LONG D'UNE GLISSIERE 4, UN PULVERISATEUR DE PEINTURE 1 A COMMANDE PNEUMATIQUE ET CHARGE ELECTROSTATIQUE DU JET. UN BLOC D'ALIMENTATION EN PEINTURE 2, COMPRENANT UN REGULATEUR DE PRESSION ET UNE VANNE DE DECHARGE, EST ACCOLE AU PULVERISATEUR 1. SUR UN CHASSIS 5, RELIE AU BLOC D'ALIMENTATION 2 PAR UN FAISCEAU DE CONDUCTEURS 6, ON A MONTE DES ORGANES DE PILOTAGE DU PULVERISATEUR 1, A SAVOIR TROIS MOYENS DE REGLAGE DE PRESSION DE GAZ 52-54 POUR ALIMENTER LE PULVERISATEUR ET PILOTER LE REGULATEUR DE PRESSION DE PEINTURE, ET UN GENERATEUR DE HAUTE TENSION CONTINUE 50. LA POSITION DU CHASSIS 5 PAR RAPPORT A LA GLISSIERE 4 EST DETERMINEE POUR QUE LE FAISCEAU 6 SOIT AUSSI COURT QUE POSSIBLE, POUR REDUIRE AU MINIMUM LE TEMPS DE TRANSMISSION DES COMMANDES. CETTE DISPOSITION PERMET DE REDUIRE LA MASSE PORTEE PAR LE SUPPORT 3. LES ORGANES PORTES PAR LE CHASSIS 5 SONT COMMANDES A DISTANCE PAR UN PILOTE A MICROPROCESSEUR, PAR LA LIGNE 75.

Description

L'invention se rapporte à un appareillage de peinture électrostatique

comportant: un support mobile à grande vitesse par l'intermédiaire d'au moins un organe de déplacement et portant un pulvérisateur pneumatique avec une buse alimentée en peinture et gaz sous pression de pulvérisation a travers un moyen pneumatique de vannes et des organes de charge électrostatique de jet pulvérisé, portés à une haute tension 7 un bloc d'alimentation en peinture piloté par pression d'air et comprenant un régulateur de pression de 10 peinture et une vanne de décharge X des moyens de réglage de pression de gaz polir le pulvérisateur et le régulateur de pression, pil otés électriquement; des vannes pneumatiq:es à commande électrique pour la commande de la vanne de dà-bar&ge du bloc d'alimentation et le moyen de vannes du r 6 ulate 1 u i et des moyens logiques programmés pour définir

séquencoes opératoires.

Te pa Ivérisateurs pneumatiques sont divisés couram'e-t -c t-7 iex types, dits resàectiement à jet rond et A jet plat L puelérisateurs à jet rond, utilisés principalen 20 De; pour peindre des objets ajourés, comportent générales aen t N gicle-r de peinture dans l'axe d'une chambre de l'r Aisjation, dans laquelle débouchent deux distributeurs sse g Z sus pression, un premier axial qui provoque la pulrv Arisation initiale, et le second tangentiel pour engendrer 25 7 n% vortext Lcs rulvérisateurs à jet plat, prévus surtout pour la mise en peiature de grandes surfaces, comme des carrosseries de vroitures, comportent également un gicleur de peinture et un premier distributeur de gaz sous pression, axial et en30 tourant le gicleur, et un second distributeur de gaz sous pression avec des ajutages obliques convergent vers l'axe

du jet pulvérisé de part et d'autre de celui-ci, pour aplatir le jet.

On remarquera que, pour les deux types de pulvérisateur 35 le premier distributeur de gaz sous pression, axial, agit surtout sir la finesse de pulvérisation, tandis que le second, oblique par rapport à l'axe du gicleur, agit principalement sur la forme du jet pulvérisé, ouverture du vortex

ou aplatissement du jet.

Cependant il y a des interactions entre la pression sous laquelle la peinture est délivrée au gicleur, la pression d'alimentation en gaz du premier distributeur et celle 5 du second distributeur, pour déterminer le débit de peinture du pulvérisateur et la forme du jet, avec une qualité de pulvérisation adéquate On conçoit que, la qualité de pulv 6 risation étant une condition à respecter impérativement, à un doublet de paramètres de sortie, débit de peinture et 10 forme du jet, paramètres adaptés à la pièce à peindre, correspond un triplet de paramètres d'entrée, pressions d'admission de peinture au gicleur, de gaz sous pression au premier distributeur, de gaz sous pression au second distributeur Pour des S 6 ries de pièces à peindre pas trop impor15 tantes, ces réglages sont effectués par un opérateur Pour des séries plus importantes on établit des correspondances entre paramètres de sortie et paramètres d'entrée, ces correspondances enregistrées sous forme d'algorithme permettant,

par introduction des paramètres de sortie désirée, l'élabo20 ration des paramètres d'entrée.

Le brevet français FR-A-1 537 997, appartenant à la Demanderesse, décrit un pulvérisateur dans lequel les trois paramètres d'entrée sont modifiés par la manoeuvre d'un organe unique réglant conjointement les sections de passage 25 de fluides Comme on l'a déjà laissé entendre, les appareillages de peinture électrostatique prévus pour équiper des chaines de grande production, doivent pouvoir suivre les cadences de chaîne et s'adapter aux conditions particulières de pein30 ture des pièces Notamment le pulvérisateur doit pouvoir être réglé en cours de cycle, avec modifications de forme du jet, de débit de peinture, et éventuellement de haute

tension (pièces creuses par exemple) En outre le pulvérisateur doit pouvoir être arrêté et remis en fonctionnement 35 à chaque cycle, ce qui implique qu'un moyen de vannes commande les arrivées des fluides à la buse, par tout ou rien.

Toutes ces opérations peuvent être pilotées, suivant des s 6 quences opératoires prédétermin 6 es, par un ordinateur de

processus, avec un microprocesseur.

Ces opérations, par ailleurs, s'intègrent dans des séquences opératoires plus larges, qui comprennent par exemple les réglages relatifs à la course du support sur un guide de trajectoire, vitesse de course, pointe d'inversion notamment Dans certains cas s'ajoutent & la course du support des déplacements du guide de trajectoire, pour accompagner une pièce en défilement, ou exécuter une plongée dans une cavité, par exemple Si le support est monté sur un robot multiaxe, formule couramment utilisée actuellement, la séquence opératoire comprend la commande du robot suivant ses différents axes On notera que les mouvements du pulvérisateur, en correspondance avec les conditions opératoires,

gouvernent les réglages propres du pulvérisateur, débit de 15 peinture, forme du jet, haute tension.

Les appareillages de peinture pour chaines à grande production intègrent également des sous-séquences de changement de couleur, qui interviennent sur ordre entre les cycles de peinture de deux pièces qui se suivent Les pro20 cessus de changement de couleur, connus en soi, font intervenir des rinçages avec un solvant pour éviter la pollution

d'une teinte par la teinte précédente.

Les divers aspects de l'automatisation des appareillages de peinture électrostatique pour chaînes à grande pro25 duction ont souvent été abordés de façon distincte, les organes d'interface entre l'appareillage de peinture et l'ordinateur de commande venant progressivement se rajouter, ou se substituer à des organes moins performants, sur des appareillages antérieurs Or il est apparu que l'organisa30 tion générale des appareillages de peinture devait tenir compte des durées de réponse de ces organes d'interface, ces durées comprenant des durées de transmission sur des

canalisations de liaison.

L'échelle des durées est déterminée par la vitesse de 35 déplacement du support qui porte le pulvérisateur Sur un chariot en va-et-vient cette vitesse de déplacement se situe couramment vers 1 mètre par seconde Dans un déplacement en va-et-vient, des inversions mettant en jeu des accélérations -2 de 10 ms 2 durent 0,2 seconde Les réglages du pulvérisateur doivent s'effectuer également en moins de 0,2 seconde, durée qui représente 0,2 m de course La durée d'émission d'un signal numérique de commande ou de pilotage se compte en microsecondes; il n'y a aucune difficulté de ce côté. L'asservissement de la position d'un organe- de réglage de pression de fluide à un signal électrique de commande met en jeu des constantes de temps de l'ordre du centième de seconde, parfaitement acceptables Mais la transmission

d'une pression de fluide le long d'une canalisation est nettement plus lente, en dépendance de la longueur et des sections de passage de fluide.

Avec des robots multiaxes, les durées tolérables des

réglages sont au moins aussi brèves que dans le cas d'un 15 chariot à vaet-vient.

De façon analogue le réglage de la haute tension appliquée aux organes de charge électrostatique de jet présente une constante de temps définie, en gros, par l'impédance de source vue des organes de charge et la capacité vue de la 20 source Pour fixer un ordre de grandeur, pour atteindre en 0, 1 seconde une tension de 60 kilovolts avec une source qui débite 60 microampères, il faut que la capacité soit au maximum de 100 pf La capacité propre d'un câble de liaison

blindé supportant 60 k V se situe couramment entre 30 et 40 25 picofarads par mètre.

Par ailleurs, si l'on disposait sur le support tous les organes de réglage à pilotage ou commande électrique, et les organes d'action à pilotage ou commande pneumatique, afin de réduire la distance de ces organes au pulvérisateur 30 et les constantes de temps de commande, la masse portée par le support serait incompatible avec les accélérations qui doivent lui être appliquées, sauf à prévoir un renforcement en rapport du support, de ses guides de trajectoire, et des moyens moteurs qui commandent le déplacement Or des dispo35 sitions de renforcement sont de toute façon onéreuses et encombrantes, et sont souvent illusoires; en effet, lorsque la masse des organes utiles devient négligeable devant celle des organes accessoires et des organes de support, le gain du renforcement est consommé pratiquement entièrement

par l'alourdissement résultantdu renforcement.

L'invention a pour objet un appareillage de pulvérisation ou la masse portée par le support mobile est réduite à lun minimum, tandis que la durée d'exécution des réglages est compatible avec des réglages en fonctionnemento A cet effet, l'invention propose un appareillage de peinture électrostatique comportant: un support mobile à grande vitesse par l'intermédiaire d'au moins un organe de 10 déplacement et portant mun pulvérisateur comprenant une buse avec un gicleur pour la peinture et deux distributeurs alimentés en gaz sous pression, le premier sensiblement axial et le second oblique par rapport à l'axe pour, en coopération, produire et mettre en forme un jet de peinture pulvé15 risée, un moyen pneumatique de vannes pour-les fluides d'alimentation de la buse, et des organes de charge électroe-'atique du jet pulvérisé; un bloc d'alimentation en peinture, colmprenant un régulateur de pression de peinture a pilotage pneumatique, et une vanne de décharge du régulateur 20 à commande pneumatiaque; une alimentation électrique des organes de charge comprenant une source basse tension pilot 6 e et un générateur haute tension couplé à la source basse tension en sorte de délivrer une haute tension continue; des moyens de réglage de pression de gaz à pilotage électri25 que pour les distributeurs du pulvérisateur et le régulateur de pression de peinture; deux vannes pneumatiques à commande électrique tout ou rien reliées respectivement aux moyens de vannes pneumatiques du pulvérisateur et à la vanne de décharge du bloc d'alimentation X et des moyens logiques programmés en sorte de distribuer des signaux d'ordre ou de pilotage aux différents organes à commande électrique précités, en successions correspondant à des séquences opératoires prédéterminées, caractérisé en ce que le bloc d'alimentation en peinture étant accolé au pulvérisateur monté 35 sur le support mobile, un châssis relais est disposé sur

l'organe de déplacement à proximité d'une position moyenne de support, ce châssis portant le générateur haute tension, trois moyens de réglage de pression de gaz affectés respec-

tivement à chacun des distributeurs de gaz sous pression du pulvérisateur et au r 6 gulateur de pression de peinture, et les deux vannes pneumatiques à commande électrique, un faisceau souple de canalisations de liaison entre organes mont 6 S sur le châssis relais et sur le support étant dispos 6 avec une longueur correspondant sensiblement au minimum nécessaire pour le déplacement du support par rapport au châssis. Le montage du bloc d'alimentation en peinture accol 6 au pulv 6 risateur, sur le support mobile, autorise les changements automatiques de couleur, dans l'intervalle de temps qui S 6 pare le passage de deux pièces successives au poste de peinture, notamment parce que les volumes morts entre le bloc d'alimentation et le pulv 6 risateur sont r 6 duits au minimum, ce qui limite la quantité de solvant de rinçage à

injecter vers la buse Cette disposition est courante pour des pulv 6 risateurs qui nese délacent pas à grande vitesse.

Mais la disposition du bloc d'alimentation a 6 t 6 étudi 6 e pour que la masse port 6 e par le support, pulvérisateur et bloc d'alimentation ne dépasse pas deux kilogrammes, ce qui est compatible avec les groupes de commande de déplacement

utilisés antérieurement.

Le regroupement des organes à monter sur le châssis relais est la solution concrète du problème exposé précé25 demment, visant le temps de transmission des réglages de pression le long des canalisations, en compromis avec la

recherche de l'allégement de la masse portée sur le support.

Par ailleurs le nombre des organes de commande ou de pilotage regroupés sur le châssis a été limité au strict néces30 saire, afin que le montage soit compact et n'entraîne pas un allongement des canalisations entre chacun des organes précités et le faisceau de canalisations de liaison Ceci est particulièrement remarquable sur la source de haute tension Celle-ci a ét 6 fractionnée en deux sous-ensembles, 35 l'un comprenant l'ensemble des circuits de pilotage et de sécurité et présentant une sortie à tension alternative relativement basse et impédance réduite, et l'autre ensemble ne comprenant que les éléments nécessaires A la gén 6 ration de la haute tension continue délivr 6 e sous haute impédance, ce dernier ensemble, susceptible d'une réalisation compacte étant seul disposé sur le châssis relais Les différentes canalisations de liaison, partant et aboutissant sensible5 ment aux mêmes endroits, se trouvent d'égales longueurs et de ce fait regroupables en faisceau, qui permet le déplacement du support sur toute sa course possible, en maintenant

la longueur des canalisations au minimum.

De préf 6 rence le pulvérisateur comporte, en montage aligné avec un vérin pneumatique, un premier clapet lié au vérin et disposé en amont du second distributeur de gaz sous pression, un second clapet attelé au vérin avec un premier jeu et disposé en amont du premier distributeurs et une vanne à aiguille attelée au vérin avec un second jeu et 15 disposée en amont du gicleur de peinture, les clapets et l'aiguille étant appliqués sur des sièges respectifs par des Moyens élastiques propres, et le premier et le second jeux étant tels que la manoeuvre du vérin décolle successivement ou simultanément de leurs sièges respectifs le premier cla20 pet, le second clapet et l'aiguille Ainsi les appuis des clapets et de l'aiguille sur leur siège sont indépendants et l'usure de l'un ne compromet pas l'étanchéité des autres* De préférence également les moyens de réglage de pression de gaz, affectés aux distributeurs du pulvérisateur comportent chacun un modulateur de pression à pilotage électrique, et-un amplificateur de débit piloté pneumatiquement par le modulateur de pression L'amplificateur de débit connu en soi comporte de part et d'autre d'une membrane une première chambre soumise à la pression de pilotage, et une 30 seconde chambre avec un pointeau de gros calibre et alimentée, en amont du pointeau, par une source de gaz sous pression Les déplacements du pointeau, sous la pression différentielle entre les chambres assurent que la pression de sortie de la seconde chambre suit sensiblement celle qui est appliquée à la première chambre, même lorsque le débit

dans la seconde chambre est important.

De préférence encore les trois moyens de réglage de

pression de gaz sont pilotés par l'intermédiaire d'un dis-

positif corr 1 élateur, adapté à émettre trois signaux de pilotage vers les moyens de r 6 glage, en r 6 ponse à deux paramètres d'entr 6 e suivant un algorithme déterminé.

En disposition pr 6 férée le bloc d'alimentation, accolé au pulvérisateur, comprend, usin 6 S dans un même bloc de matière, un r 6 gulateur avec deux chambres sépar 6 es par un diaphragme, ume première chambre reliée à une tubulure d'air de pilotage et une seconde chambre avec un canal de sortie de peinture vers le pulv 6 risateur, un canal de d 6 charge et 10 un canal d'entrée de peinture obtur 6 par un pointeau lié au diaphragme en sorte de s'6 carter de son siège lorsque la pression dans la chambre de pilotage excède celle dans la seconde chambre, et ladite vanne de d 6 charge avec une chambre fermée par un diaphragme et recevant l'air de commande 15 sous pression, et un pointeau obturant le canal de d 6 charge du r 6 égulateur sous l'action d'un ressort antagoniste de la

pression d'air sur le diaphragme.

Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à ti20 tre d'exemple, en réf 6 rence aux dessins annexés o:

la figure 1 est une repr 6 sentation schématique d'un appareillage selon l'invention-; la figure 2 montre, en coupe axiale, un pulv 6 risateur pr 6 vu pour équiper un appareillage selon l'invention; la figure 3 montre en coupe, une partie du bloc d'alimentation à accoler au pulvérisateur de la figure 2; la figure 4 est une coupe d'un amplificateur de débit

de gaz.

Selon la forme de réalisation choisie et représentée 30 figure 1, l'appareillage comporte un pulv 6 risateur pneumatique 1, reposant sur un bloc d'alimentation 2, et monté sur un support ou chariot 3, susceptible de se déplacer en va-et-vient sur une glissière verticale 4, formant guide de trajectoire, sous l'impulsion d'un ensemble moteur non représentés Le 35 bloc d'alimentation 2 est relié à un chassis relais 5 par un faisceau souple 6 de canalisations Le châssis relais 5 est monté au niveau d'une zone médiane de la glissière 4 A proximité de celle-ci, et la longueur du faisceau 6 est dhterminée de telle sorte que le support 3 puisse parcourir la totalité de la glissière 4, mais qu'aux deux positions extrêmes du support le faisceau 6 soit presque tendu; autrement dit la longueur du faisceau 6 est la longueur mini5 male compatible avec la course maximale du support 3 o Comme on le verra en détail plus loin, l'alimentation du pu 1 lvirisatew: 1 fait appel à une canalisation d'alimentation en peinture, deux canalisations d'air sous pression r 6 glee pour la pulvérisation et la mise en forme du jet de 10 peint Ure pulvérisée, une canalisation d'air comprimé pour la etmmande des vannes de fluide du pulvérisateur, et ne canalisation de haute tension polr la charge électrostatiqae du jet Comme il sera précisé plus loin, toutes ces cana isati-ons passent par le bloc d'alimentation 2, qui co 1 S çDrte lui- même un r 6 gulateur de pression de peinture ilot par pression d'air et une vanne de décharge du régulateur, à commeande pneumatique La canalisation d'amenée de peintre passe par le régulateur Pour la manoeuvre du bloc d'alimentation, il existe une canalisation de décharge de 20 peiture, une canalisation d'air sous pression réglée pour le pilo; age du r 6 gulateur, et une canalisation d'air sous pression pour la commande de la vanne de déchargeo Ainsi, le faisceau 6 comprend un câble d'amen 6 e de haute tensions trois canalisations d'air sous pression r 6 gl 6 e, dont deux 25 pour le jet du pulvérisateur et une pour le pilotage du régulateur de pression de peinture, deux canalisations d'air comprimen pour la ccmmnande des vannes du pulvérisateur et de la décharge, et deux canalisations de peinture, une pour l'alimentation et l'autre pour un retour D Sur le chassis relais 5 sont disposés des organes de départ des canalisations du faisceau 6, a l'exception des canalisations de peinture, alimentation 76 et retour 77, directement reliées à un système de changement de couleur oxme U On trouve ainsi sur le châssis relais un générateur haute tension 50, compos 6 des seuls éléments nécessaires pour engendrer une haute tension continue à partir d'une basse tension délivrée sur une ligne 50 a Typiquement le générateur sera un multiplicateur de tension composé de diodes redresseuses et de capacités, alimenté sous quelques milliers de volts au maximum, à une fréquence de quelques centaines de Hertz à partir dtun oscillateur alimenté sous quelques dizaines de volts On trouve également, montés sur une rampe de distribution d'air comprimé 51, trois régulateurs de pression de gaz respectivement 52, 53 et 54, à pilotage électrique Ces régulateurs, ou modulateurs de pression, qui sont des appareils connus, comportent un asservis10 sement comprenant comme signal de consigne un signal électrique analogique, et comme organe d'action un pointeau, admettant l'air dans une chambre de mesure à partir de l'air comprimé de la rampe 51, pour qu'il règne dans cette chambre de mesure une pression proportionnelle au signal de consigne Les régulateurs 53 et 54 attaquent respectivement deux amplificateurs de débit 55 et 56, montés également sur la rampe de distribution 51 Ces amplificateurs de débit, qui seront décrits plus loin dans leur forme de réalisation, sont des appareils connus en soi qui délivrent du gaz sous 20 une pression sensiblement égale à une pression de pilotage,

dans une gamme étendue de débit.

On remarquera que les commandes des régulateurs de pression 52, 53, 54 sont issus d'un corrélateur 72, qui reçoit des paramètres d'entrée par les lignes 72 a Ce corré25 lateur, dont il sera reparlé plus loin, est un dispositif logique qui traduit deux paramètres d'entrée en signaux pour les trois régulateurs de pression, afin que la pulvérisation soit convenable, avec une forme de jet et un débit de peinture convenable On trouve encore, montées sur la rampe 51, deux électrovannes 58 et 59, pour la commande respectivement des

moyens de vannes du pulvérisateur et de la vanne de décharge du régulateur.

Le pulvérisateur, représenté figure 2, est ici un pul35 vérisateur à jet plat Il comporte un gicleur de peinture

, conducteur, alimenté en peinture à partir d'une canalisation de peinture 16, obturée par une aiguille 13, axiale.

Le gicleur est également relié à une prise de haute tension l Ob, à travers des résistances l Oa destinées à éviter la formation d'étincelles On notera que la prise lob est entourée de deux jupes 10 c concentriques, pour couper les

lignes de fuites superficielles.

Le gicleur 10 est centré dans une chambre annulaire 11, alimentée parallèlement à l'axe par une première canalisation d'air sous pression llb et un distributeur annulaire

lias L'extrémité du gicleur 10 forme une pointe, pour favoriser l'ionisation La canalisation llb egt alimentée par 10 la canalisation 17, à travers un clapet 14.

De part et d'autre de l'axe du jet émis par le gicleur , sont disposés deux éjecteurs 12 a et 12 b, dirigés obliquemernt vers l'axe du gicleur 10, en avant de celui-ci, formiant orifices de sortie d'un distributeur 12, alimenté par 1 ue canalisation 12 c reliée à une canalisation d'entrée 189

à travers un clapet 15.

A lamrrière du pulvérisateur 1 est disposé un vérin pneutatique 19 dans son ensemble, comprenant une membrane 19 b d 5 limitant une chambre alimentée en air sous pression par le canal 19 a Le clapet-15 est fixé au centre de la membrane 19 b, et est appuyé par son siège 15 b par un ressort a. Le clapet 14 est monté coulissant dans le clapet 159 et présente à son extrémité postérieure un épaulement 14 c. 25 Un ressort cuvette 14 a, en appui sur le fond postérieur d'une cavité pratiquée dans le clapet 15 pour le débattement de l'épaulement 14 c,-pousse le clapet 14 contre son siège 14 b L'aiguille 13 traverse axialement le clapet 14 pour s'ancrer dans un poussoir 13 c épaulé; un ressort 13 a est 30 interposé entre le fond du vérin 19 et le poussoir 13 c, de façon à appliquer l'aiguille 13 sur son siège 13 b On comprend que l'admission d'air comprimé par le canal 19 a repousse la membrane 19 b vers l'arrière du pulvérisateur 1, et entraîne le clapet 15 qui décolle de son siège 15 a, éta35 blissant la communication entre la canalisation 18 et le distributeur 12, à éjecteurs obliques 12 a, 12 b En reculant le clapet 15 vient entraîner le ciapet 14 par son épaulement 14 c, ce qui établit la communication entre la canalisation 17 et le distributeur 11 a, qui alimente axialement la chambre 11 En continuant de reculer le clapet 15 vient au contact du poussoir 13 c, qui entraine l'aiguille 13 à décoller de son siège 13 b La peinture sous pression dans la canali5 sation 16, parvient au gicleur 10 On remarquera que le jeu entre le clapet 15 et l'épaulement 14 c du clapet 14 est faible, et destiné essentiellement à permettre l'appui du clapet 14 sur son siège 14 b sous l'action du ressort coupelle 14 a indépendamment de l'appui du clapet 15 sur son siège 10 15 b Par contre le jeu entre le clapet 15 est le poussoir 13 c est nettement plus important, de sorte que, non seulement l'appui de l'aiguille 13 sur son siège 13 b est indépendant des appuis des clapets, mais encore l'aiguille 13 ne décolle de son siège 13 b qu'après que les débits des distri15 buteurs lla et 12 sont établis Accessoirement, ces jeux

représentent les tolérances d'usure différentielle dans lesquelles le fonctionnement des clapets reste convenable.

I Le bloc d'alimentation 2 représenté figure _ vient s'accoler au pulvérisateur 1 de telle sorte que la prise 10 b 20 pour la haute tension s'enfiche dans une prise complémentaire en liaison électrique avec une entrée de câble haute tension 29 Les entrées de fluides sur le pulvérisateur 16, 17, 18, 19 a viennent s'aboucher, avec des joints d'étanchéité à des canaux correspondants dans le bloc d'alimentation 25 2 Pour les canalisations 17, 18 et 19 a les canaux, dans le bloc 2, font la liaison directe avec des raccords pour les

canalisations souples du faisceau 6.

Le bloc 2, constitué d'une matière isolante, est évidé pour loger un régulateur de pression pour la peinture Ce régulateur comprend un diaphragme souple 20, interposé entre deux chambres 20 a et 20 b La chambre 20 a est en communication avec une canalisation 21 d'air de pilotage, par l'intermédiaire de canaux 21 a La chambre 20 b, o circule la peinture, est munie d'un canal de sortie 22 vers la canali35 sation 16 du pulvérisateur, d'un canal de décharge 23, et d'un clapet 24, poussé sur son siège 24 a par un ressort 24 b et en appui sur le diaphragme 20 A l'arrière du clapet 24 se trouve une canalisation 25, qui reçoit la peinture sous pression. Le canal de décharge 23 est obturé par le clapet 27 d'une vanne de décharge, ce clapet 27 étant poussé par un ressort 28 sur un siège 27 a, dans le sens allant du canal 23 vers le clapet 27 La vanne de décharge comporte un diaphragme 26, entre une chambre de commande 26 a o débouche une canalisation d'air de commande 26 c, et une chambre de décharge 26 b, o débouche le clapet 27 et d'o part la cay nalisation de retour 23 a Le diaphragme 26, soulevé par une 10 pression d'air dans la chambre 26 a, repousse le clapet 27 de son siège 27 a et met en communication le canal 23 avec la

canalisation de retour 23 a.

Bien cile le bloc d'alimentation soit bien connu dans ses grandes lignes, étant donné que les appareillages de -penteure électrostatique à changement rapide de couleur utilisent des dispositifs fonctionnellement identiques, on rappelle que la pression de peinture dans la chambre 20 b est sensiblerment égale à la pression d'air dans la chambre de pilotage 20 a, l'admission par le clapet 25 étant régulée par 20 la différence de pression de part et d'autre du diaphragme 209 pour 6 quilibrer le débit par la canalisation 22, sous

la pression régulée.

Par ailleurs, pour effectuer un changement de couleur, on polisse la peinture de la première couleur avec du solrvant 25 de nettoyage, en intercalant des chasses d'air, avec le vÈrin du pulvérisateur en position de fermeture et la vamnne de décharge 26, 27 ouverte, de sorte que la peinture en exc&s ?uis du solvant de rinçage s'échappent par la canalisation 23 a Puis la vanne de décharge est fermée un court instant, tandis que le pulvérisateur est commandé en ouvert ture, pour qu'une petite quantité de solvant soit éjectée, évacuant la peinture restée dans le pulvérisateur puis rinçant ce derniero Il va de soi que cette opérationde changement de couleur doit s'effectuer dans l'intervalle entre les passages de deux pièces successives Il peut être recommandé de mettre le pulvérisateur dans une position extrême de course, en face d'un réceptacle, pour éviter que des traces de peinture ne soient projetées dans la cabine de peinture.

Après le rinçage du pulvérisateur, la nouvelle peinture est admise et les cycles opératoires reprennent.

Les régulateurs de pression d'air représentés figure 4 comprennent un modulateur de pression 53, avec une vanne proportionnelle 53 a asservie, alimenté à partir de la rampe 51 par la canalisation 51 c, et délivrant sur la canalisation 55 a une pression proportionnelle à une tension électrique appliquée à la vanne proportionnelle 53 a Le modulateur 10 de pression 53 pilote l'amplificateur de débit 55, qui comprend une membrane 55 b entre une chambre de pilotage 55 c, o débouche la canalisation 55 a, et une chambre asservie 55 d La chambre asservie est reliée à un canal d'entrée branché sur une sortie 51 b de la rampe 51, par l'intermé15 diaire d'un clapet 55 e, poussé sur son siège et contre la

membrane 55 b par un ressort 55 f La chambre asservie possede un canal de sortie 55 pour la liaison avec l'utilisation.

On remarquera que l'amplificateur de débit est analo20 gue au régulateur de pression de peinture Toutefois on notera que le pointeau 55 c est de diamètre nettement supérieur au pointeau au régulateur, afin de limiter les pertes

de charge aux débits élevés.

Après avoir détaillé le fonctionnement des organes, on 25 reviendra à la figure 1 pour évoquer le fonctionnement conjoint des éléments de l'appareillage La commande des séquences, gérées par ordinateur, est adressée aux organes situés sur le châssis relais 5 par les conducteurs 75, qui se divisent en conducteur de commande de haute tension 71, 30 conducteur de réglage des fluides au pulvérisateur 72 a et commande des électrovannes 73 Sur le conducteur 71 parviennent des signaux significatifs de la haute tension, sous forme numérique L'alimentation 70 comporte un convertisseur numérique/analogique et un générateur de tension continue de quelques dizaines de volts Ce générateur est asservi en tension de sortie à partir du signal analogique issu du

convertisseur La tension délivrée par la ligne 50 a au générateur 50 engendre une haute tension continue pour la char-

ge électrostatique du jet, par l'intermédiaire d'un oscillateur à quelques centaines de hertz et d'un redresseur

multiplicateur de tension.

Les signaux adressés au corrélateur 72 sur la ligne 72 a sont numériques et représentatifs d'un débit de peinture d'une finesse de pulvérisation et d'un facteur d'aplatissement du jet Le corrélateur traduit ces signaux en consignes de pression de peinture pour le régulateur 52, de pression d'air au distributeur axial et de pression d'air au distributeur oblique, pour les régulateurs respectifs 53 et 54 Les consignes de pression sont traduites en pression effective, à partir du régulateur 52 par le régulateur du bloc d'alimentation (figure 3) et à partir des régulateurs 5 ^ et 54 par les amplificateurs de débite Le pulvérisateur 15 est prêt à entrer en action Conjointement des signaux ad:esss aux: appareillages moteurs du support 3 ont préci s les vritesses de déplacement et les positions d'inversion de ocurseo Lorsqu'une pièce se présente dans le champ d'action du pulvérisateur, l'électrovanne 58 est ouverte, pour iettre en action le vérin 19 du pulvérisateur 11 Le cycle de peinture cohmrence, au cours duquel les différents réglages peuvent varier, tant sur les pressions de fluides que

sur la haute tension ou la vitesse de déplacement du support.

La fin d'un cycle peinture est obtenue par la coupure de l'6 électrovanne 580 On a déjà évoqué la séquence correspondant à un changement de couleur, au cours duquel l'électrovanne 59 commande l'ouverture de la vanne de décharge du bloc d'alimentation 2, pour l'évacuation de l'excédent de

peinture et du solvant de rinçage.

On aura compris que le châssis relais 5 est solidaire

de la glissière 4, afin que le faisceau de canalisation 6 autorise le débattement du support 3 sur cette glissière.

Mais l'ensemble du châssis 5 et de la glissière 4 peut être susceptible de déplacement, à vitesse modérée, si la sé35 quence opératoire le demande, par exemple pour accompagner la piece à peindre danssondéplacement, ou pour atteindre certaines parties de pièces On remarquera que l'allègement des organes portés par le support 3 est au moins aussi nécessaire lorsque la glissière 4 est mobile que lorsqu' elle est fixe, car, suivant ce qui a été expliqué plus haut, l'augmentation de la charge du support 3 entraîne un alourdissement de la glissière 4 et de moyens moteurs qui assu5 rent le déplacement du support sur sa glissière; les dispositifs qui assurent le déplacement du bâti qui porte la glissière, en complément des déplacements du support sur la glissière devraient être proportionnés à la charge à déplacer. On a décrit un appareillage équipé d'un pulvérisateur à jet plat Il va de soi que l'appareillage pourrait être équipé d'un pulvérisateur à jet rond, en vortex, par simple remplacement de la buse, notamment* De toutes façons un pulvérisateur à jet rond comporte les mêmes alimentations qu'un pulvérisateur à jet plat, à savoir une alimentation en peinture, deux alimentations en gaz sous pression pour respectivement un distributeur axial et un distributeur oblique, une alimentation haute tension et une commande de vérin pour les vannes de fluides alimentant la buse Grâce 20 à la souplesse des différents réglages, le changement de type de pulvérisateur n'implique en rien une modification de la disposition des différents organes de l'appareillage

de l'invention.

Il est clair que l'appareillage décrit serait applica25 ble à un robot multiaxe, avec une flèche à articulations multiples, capable de présenter le pulvérisateur dans une succession continue de positions relatives par rapport aux surfaces à peindre Le châssis serait alors fixé sur l'un

des derniers segments de la flèche, à proximité de l'extré30 mité à laquelle est fixe le support de pulvérisateur.

Par ailleurs on souligne que les organes qui sont montés sur le châssis relais sont tous connus en soi, de sorte que leur remplacement par des organes fonctionnellement

équivalents ne ferait pas pour autant sortir l'appareillage 35 du cadre de l'invention.

Enfin il va de soi que, si le pulvérisateur monté sur le support ne faisant pas appel à la charge électrostatique du jet de peinture pulvérisée, le châssis ne supporterait pas mu générateur de haute tension continue, sans que pour autant les dispositions fonctionnelles particulières à

l'invention soient modifiées Aussi un appareillage comportant un pulvérisateur pneumatique sans charge du jet, res5 terait dans le cadre de l'invention.

Claims (6)

REVENDICATIONS

1 Appareillage de peinture électrostatique comportant: un support ( 3) mobile à grande vitesse par l'intermédiaire d'au moins un organe de déplacement ( 4) et portant un pulvé5 risateur ( 1) comprenant une buse avec un gicleur ( 10) pour la peinture et deux distributeurs ( 11,12) alimentés en gaz sous pression, le premier ( 11) sensiblement axial et le second ( 12) oblique par rapport à l'axe pour, en coopération, produire et mettre en forme un jet de peinture pulvé10 risée, un moyen pneumatique de vannes ( 19) pour les fluides d'alimentation de la buse, et des organes ( 10) de charge électrostatique du jet pulvérisé; un bloc d'alimentation en peinture ( 2), comprenant un régulateur de pression de peinture ( 20-24) à pilotage pneumatique, et une vanne de décharge ( 26, 27) du régulateur à commande pneumatique; une alimentation électrique des organes de charge comprenant une source basse tension pilotée ( 70) et un générateur haute tension ( 50) couplé à la source basse tension en sorte de délivrer une haute tension continue; des moyens de ré20 glage ( 52-54) de pression de gaz à pilotage électrique pour les distributeurs du pulvérisateur et le régulateur de pression de peinture; deux vannes pneumatiques ( 57,58) à commande électrique tout ou rien reliées respectivement aux moyens ( 19) de vannes pneumatiques du pulvérisateur et à la 25 vannlme de décharge ( 26,27) du bloc d'alimentation; et des moyens logiques programmés en sorte de distribuer des signaux d'ordre ou de pilotage aux différents organes à commande électrique précités, en successions correspondant à des séquences opératoires prédéterminées, caractérisé en ce 30 que le bloc d'alimentation en peinture ( 2) étant accolé au pulvérisateur ( 1) monté sur le support mobile ( 3), un châssis relais ( 5) est disposé sur l'organe de déplacement ( 4) à proximité d'une position moyenne de support ( 3), ce châssis ( 5) portant le générateur haute tension ( 50), trois moyens de réglage de pression de gaz ( 52-54) affectés respectivement à chacun des distributeurs ( 11,12) de gaz sous pression du pulvérisateur et au régulateur ( 22-24) de pression de peinture, et les deux vannes pneumatiques ( 58,59) à commande électrique, un faisceau souple ( 6) de canalisations de liaison entre organes montés sur le châssis relais ( 5) et

sur le support ( 3) étant disposé avec une longueur correspondant sensiblement au minimum nécessaire pour le déplace5 ment du support ( 3) par rapport au châssis ( 5).

2 Appareillage selon la revendication 1, avec un pulvérisateur à jet rond en vortex, caractéris 6 en ce que les

distributeurs débouchent dans une chambre annulaire coaxiale au gicleur, le premier axialement et le second tangentiel10 lement par rapport à cette chambre.

3 Appareillage selon la revendication 1, avec un pulvsrisateur à jet plat, caractérisé en ce que le premier distributeur est constitué d'un ajutage coaxial au gicleur, tandis que le second est constitué par deux éjecteurs sym 6 tri' 15 qu-s par rapport à l'axe du jet et convergeant vers cet axe

à la base du jet.

te Appareillage selon une quelconque des revendications

I a 3 j caractaris& en ce que le pulvérisateur ( 1) comporte, en montage align 6 avec un vérin pneumatique ( 19), un premier 20 clapet ( 15) relié au vérin ( 19) et disposé en amont du second distribubeur ( 12) de gaz sous pression, un second clapet ( 14) attelé au vérin ( 19) avec un premier jeu et disposé en amont du premier distributeur ( 11), et une vanne à aiguille ( 13) attelée au vérin ( 19) avec un second jeu et disposée en amont du gicleur ( 10), les clapets et l'aiguille ( 15,14,13) étant appliqués sur des sièges respectifs

( 5 lb, 4 b,13 b) par des moyens élastiques propres ( 15 a,14 a, 13 a), et les premier et second jeux étant tels que la manoeuvre du vérin ( 19) décolle successivement ou simultané30 ment de leurs sièges le premier clapet ( 15), le second clapet ( 14) et l'aiguille ( 13).

Appareillage selon une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens de réglage de

pression de gaz affectés aux distributeurs ( 11,12) de gaz sous pression du pulvérisateur comportent chacun un modulateur de pression ( 53,54) à pilotage électrique, et un amplificateur de débit ( 55,56) piloté pneumatiquement par le

modulateur de pression ( 53,54).

6 Appareillage selon une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les trois moyens de réglage ( 52-54) de pression de gaz sont pilotés par l'interm 6 diaire d'un dispositif corrélateur ( 72) adapté à émettre

trois signaux de pilotage vers lesdits moyens de réglage, en r 6 ponse à deux paramètres d'entrée suivant un algorithme

pr 6 détermin 6.

7 Appareillage selon une quelconque des revendications 1 à 6, caractéris 6 en ce que le bloc d'alimentation( 2), 10 accol 6 au pulv 6 risateur ( 1) , comprend, usin 6 S dans un même

bloc de matière, un régulateur avec deux chambres ( 20 a,20 b) s 6 parées par un diaphragme ( 20), une première chambre ( 20 a) reliée à une tubulure d'air de pilotage ( 21) et une seconde chambre ( 20 b) avec un canal de sortie ( 22) de peinture vers 15 le pulvérisateur ( 1), un canal de décharge ( 23) et un canal d'entrée de peinture ( 25) avec un pointeau obturateur ( 24) lié au diaphragme ( 20), en sorte d'être 6 cart 6 de son siège ( 24 a) lorsque la pression dans la chambre de pilotage ( 20 a) excède celle dans la seconde chambre ( 20 b), et ladite vanne 20 de décharge avec une chambre ( 26 a) ferm 6 e par un diaphragme ( 26) et recevant l'air de commande sous pression et un pointeau ( 27) obturant le canal de d 6 charge ( 23) du régulateur sous l'action d'un ressort ( 28), antagoniste de la pression

d'air sur le diaphragme ( 20).

8 Appareillage de peinture comportant: un-support( 3) mobile à grande vitesse par l'intermédiaire d'au moins un organe de d 6 placement ( 4) et portant un pulv 6 risateur ( 1) comprenant une buse avec un gicleur ( 10) pour la peinture et deux distributeurs ( 11,12) aliment 6 S en gaz sous pression, 30 le premier ( 11) sensiblement axial et le second ( 12) oblique par rapport à l'axe pour, en coopération, produire et mettre en forme un jet de peinture pulvérisée, et un moyen pneumatique de vannes ( 19) pour les fluides d'alimentation de la buse; un bloc d'alimentation en peinture ( 2), comprenant 35 un régulateur de pression de peinture ( 2024) à pilotage pneumatique, et une vanne de décharge ( 26,27) du régulateur à commande pneumatique; des moyens de réglage ( 52-54) de

pression de gaz à pilotage électrique pour les distribu-

teurs du pulvérisateur et le régulateur de pression de peinture; deux vannes pneumatiques ( 57,58) à commande électrique tout ou rien reliées respectivement aux moyens ( 19) de vannes pneumatiques du pulvérisateur et à la vanne de dé5 charge ( 26,27) du bloc d'alimentation; et des moyens logiques programmés en sorte de distribuer des signaux d'ordre ou de pilotage aux différents organes à commande électrique pr Ocites, en successions correspondant à des séquences opératoires prédéterminées, caractérisé en ce que le bloc d'a10 limentation en peinture ( 2) étant accolé au pulvérisateur ( 1) monté sur le support mobile ( 3), un chassis relais ( 5) est disposé sur l'organe de déplacement ( 4) à proximité d'%nne position moyenne de support ( 3), ce châssis ( 5) portant trois moyens de réglage de pression de gaz ( 52-54) af15 fectés respectivement à chacun des distributeurs ( 11,12) de gaz sous pression du pulvérisateur et au régulateur ( 22-24) de pression de peinture, et les deux vannes pneumatiques ( 58,59) à commande électrique, un faisceau souple ( 6) de canalisations de liaison entre organes montés sur le châssis 20 relais ( 5) et sur le support ( 3) étant disposé avec une longueur correspondant sensiblement au minimum nécessaire pour le déplacement du support ( 3) par rapport au chassis ( 5).