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Procédé de commande d'un système robotisé pour le
revêtement d'une pièce par projection d'un matériau
ARRIERE PLAN DE L'INVENTION
L'invention concerne le domaine du revêtement de
pièces à l'aide d'un matériau projeté via un système
robotisé.
En particulier, l'invention concerne un procédé
de commande d'un système robotisé comportant des première
et seconde parties du système robotisé chacune deformable
et reliée fixement à un même référentiel
préférentiellement fixe. La première partie du système
robotisé comporte une tête de projection dotée d'une buse
de projection pour projeter un matériau de revêtement,
selon un axe de projection. La seconde partie du système
robotisé présente des moyens de préhension d'une pièce
dotée d'une surface annulaire sur laquelle on veut
appliquer le matériau de revêtement. Ces moyens de
préhension sont agencés pour permettre un positionnement
et l'immobilisation de la pièce par rapport aux moyens de
préhension. Typiquement, ces moyens de préhension peuvent
comporter des mors et/ou une pince.
Habituellement, comme illustré à la figure 1
présentant l'art antérieur, pour réaliser le revêtement,
on fait tourner, devant une buse de projection de
matériau, la pièce Pi à l'aide d'un tour présentant un
axe de rotation fixement orienté.
On réalise ainsi une couche annulaire de
revêtement sur une surface annulaire Surf de la pièce.
Typiquement cette couche annulaire est destinée à former
une portée de palier ou de roulement ou une zone
d'étanchéité statique ou dynamique entre la pièce et un
joint d'étanchéité. Selon le cas, le revêtement a une
fonction de durcissement de la pièce et/ou de protection
contre l'usure et/ou contre le matage et/ou contre la
corrosion. Ce mode de projection a des limites en
particulier lorsque la pièce à revêtir est de grande
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taille, lourde, ou a une géométrie la rendant difficile à
orienter par rapport au système portant la buse. En
particulier, lorsqu'on veut revêtir les extrémités d'une
pièce Pi en forme de T, telle que la pièce/ tige
d'atterrisseur d'avion, on doit utiliser un bras 1
support de buse de grande dimension pour permettre une
rotation complète de la pièce en T sans buter contre le
bras. Dans le cas de la figure 1, la tige d'atterrisseur
fait environ 3 mètres de long, ce qui impose d'avoir un
bras capable de porter la buse à plus de 3 mètres de la
colonne de guidage.
Un tel système de projection est encombrant et
présente des risques lors de la mise en rotation de la
pièce.
OBJET DE L'INVENTION
Un objet de l'invention est de trouver une
solution alternative pour projeter un matériau de
revêtement sur une pièce et générer un revêtement tout
autour d'un axe passant par cette pièce.
RESUME DE L'INVENTION
Pour cela, l'invention concerne essentiellement
un procédé de commande de système robotisé conforme au
procédé selon l'invention précité. Ce procédé selon
l'invention est essentiellement caractérisé en ce que :
- la première partie comporte au moins des
première et deuxième liaisons pivot aptes à permettre
l'orientation de l'axe de projection par rapport audit
référentiel ;
- la deuxième partie comporte au moins des
première et deuxième liaisons pivot aptes à permettre
l'orientation de la pièce par rapport audit référentiel ;
et en ce que
- le système robotisé comporte en outre une unité
de commande générant une commande de déformation des
première et seconde parties telle :
- que l'axe de projection de la buse et la pièce
soient déplacés et orientés l'un par rapport à l'autre, à
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l'aide des liaisons pivot des première et seconde parties
pour projeter ledit matériau de revêtement sur toute la
surface annulaire de la pièce ; et
- que tout au long de cette projection, en tout
point d'intersection courant entre la surface annulaire
et l'axe de projection, l'axe de projection reste
orienté, par rapport à un axe orthogonal courant à la
surface annulaire passant par le point d'intersection
courant, d'un angle courant inférieur à 200 et
préférentiellement inférieur à 5 d'angle.
En d'autres termes, à chaque instant durant la
projection du matériau sur la surface annulaire, l'axe de
projection courant forme avec la surface annulaire, un
point d'intersection courant. L'ensemble de ces points
d'intersection courants formés sur la surface annulaire
détermine la trajectoire où est projeté le matériau. A
chacun de ces points d'intersection courants correspond
un axe courant orthogonal à la surface annulaire passant
par ce point d'intersection courant.
L'axe courant est orthogonal à la surface
annulaire s'il est perpendiculaire à un plan tangent à
cette surface à l'endroit de l'intersection entre cet axe
courant et la surface annulaire.
Par exemple, dans le cas où la surface annulaire
est un cylindre droit, chaque axe orthogonal courant est
un axe colinéaire et confondu avec un rayon du cylindre
droit.
Grâce au procédé selon l'invention, et en
particulier à la commande de déformation des première et
seconde parties, tout au long de la projection, on
commande les orientations respectives :
- des première et deuxième liaisons pivot de la
première partie du système robotisé; et
- les orientations respectives des première et
deuxième liaisons pivot de la deuxième partie du système
robotisé ;
de manière à vérifier que l'axe de projection
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courant soit toujours orienté par rapport à l'axe
orthogonal courant passant par le point d'intersection
courant, d'un angle qui est en valeur absolue de moins de
200 et préférentiellement moins de 5 .
Ainsi, tout au long de la projection, on constate
que, à +/-200 et préférentiellement à +/-5 près, l'axe
de projection est toujours pratiquement perpendiculaire à
la surface annulaire, à l'endroit du point d'intersection
courant aussi appelé point de projection courant. La
commande de déformation des première et seconde parties
commande :
- d'une part les orientations respectives des
première et deuxième liaisons pivot de la première partie
du système robotisé afin d'orienter l'axe de buse par
rapport au référentiel fixe ; et
- d'autre part les orientations respectives des
première et deuxième liaisons pivot de la deuxième partie
du système robotisé afin d'orienter la pièce par rapport
au référentiel fixe.
Il en résulte que la commande de déformation
permet, tout au long de la projection, de faire varier
l'orientation de la pièce, par exemple éviter des
collisions entre le bras et la pièce sans avoir à
augmenter la taille du bras et son encombrement.
Le procédé de l'invention permet aussi de faire
varier, en même temps que la tête tourne autour de l'axe
de pièce, l'orientation de l'axe de projection par
rapport à la pièce. La maîtrise de cette orientation lors
du déplacement de la tête est un facteur d'amélioration
de la qualité du revêtement.
Selon un mode préférentiel du procédé selon
l'invention :
- les première et deuxième liaisons pivot
appartenant à la première partie du système robotisé
présentent des axes de pivot respectifs non parallèles
entre eux ; et
- les première et deuxième liaisons pivot
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appartenant à la deuxième partie du système robotisé
présentent des axes de pivot respectifs non parallèles
entre eux.
Selon ce mode préférentiel, l'axe de buse est
5 orienté par rapport au référentiel fixe selon deux axes
d'orientations non parallèles entre eux. Il en est de
même pour la pièce qui est orientée par rapport au
référentiel fixe selon deux autres axes d'orientation
également non parallèles entre eux. Ce mode améliore la
capacité d'orientation de la buse par rapport à la pièce
pour ainsi mieux diriger la trajectoire de projection sur
la surface de pièce à revêtir.
En outre, chacun des axes d'orientation
appartenant aux première et deuxième parties est motorisé
afin d'orienter ces axes en fonction de la commande
générée par l'unité de commande.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
La figure 1 illustre un système de l'art
antérieur permettant la réalisation d'une couche
annulaire sur une surface annulaire d'une pièce.
La figure 2 illustre le système robotisé selon
l'invention comportant des première et seconde parties du
système, chacune dotée d'un bras robotisé deformable,
l'un portant la tête de projection et sa buse et l'autre
portant la pièce à revêtir par projection.
La figure 3 illustre la première partie du
système robotisé selon l'invention ;
La figure 4 illustre la seconde partie du système
robotisé selon l'invention alors qu'elle porte une pièce
à revêtir ;
La figure 5 illustre la trajectoire de projection
Traj formée sur la surface annulaire de la pièce lorsque
le système robotisé est commandé conformément au procédé
de l'invention.
Les figures 6a, 6b, 6c, 6d présentent une
succession d'étapes de déplacement de la tête de
projection et de la pièce par rapport à un référentiel
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fixe conformément au procédé de commande selon
l'invention, sur ces figures, seule la première partie
schématisée du système robotisé est représentée.
Les figures 7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f, 7g, 7h
présentent aussi la succession d'étapes de déplacement de
la tête de projection et de la pièce par rapport à un
référentiel fixe conformément au procédé de commande
selon l'invention. Sur ces figures sont représentées les
première et seconde parties du système robotisé ainsi que
la pièce sur laquelle on projette le revêtement.
Les figures 7a', 7b', 7c', 7d', 7e', 7f', 7g',
7h' présentent respectivement les mêmes étapes et
éléments que ceux représentés aux figures respectives 7a,
7b, 7c, 7d, 7e, 7f, 7g, 7h, mais vus sous des angles de
perspectives différents.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
La figure 1 illustre un système de l'art
antérieur comportant un bras 1 déformable à une extrémité
duquel est positionnée une tête de projection T portant
une buse 3 de projection. Ce système de l'art antérieur
comporte en outre un plateau tournant porte pièce Pi. La
pièce Pi est une tige d'atterrisseur d'aéronef en forme
de T. Cette pièce Pi présente plusieurs surfaces
annulaires circulaires Surf réparties autour et le long
d'un axe B de la pièce Pi. Le plateau tournant est monté
à rotation selon un axe de plateau qui est confondu avec
l'axe de pièce B autour duquel sont formées les surfaces
annulaires Surf. En pivotant le plateau alors que la buse
projette du matériau de revêtement, on obtient un point
courant de projection se déplaçant à la surface Surf de
manière à la revêtir. On forme ainsi des surfaces
annulaires Surf recouvertes d'un revêtement annulaire
améliorant localement la résistance de la pièce et
servant par exemple de portées de roulements.
Dans ce système, le bras 1 doit être suffisamment
éloigné de l'axe B pour permettre une rotation complète
de la pièce selon l'axe B. Dès lors, ce système de l'art
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antérieur est difficilement utilisable lorsque les pièces
à revêtir sont de grande envergure.
Le système robotisé selon l'invention présenté
aux figures 2 à 7h' ainsi que le procédé de commande
selon l'invention permettent de résoudre ce problème de
l'art antérieur.
L'invention concerne essentiellement un procédé
de commande d'un système robotisé S afin de permettre le
déplacement d'un point de projection de matériau Pn sur
toute la surface annulaire Surf d'une pièce Pi à revêtir.
Comme illustré aux figures 2, 6a, 6b, 6c, 6d, 7a
à 7h et 7a' à 7h', le procédé de commande du système
robotisé S comprend la génération d'une commande de
déformation des première et seconde parties déformables
Si, Si' du système robotisé S. Cette commande de
déformation peut être comprise comme comprenant :
- une commande de déplacement d'une première
partie déformable Si du système robotisé S portant une
buse 3 d'axe de projection Tx ; et
- une autre commande de déplacement d'une seconde
partie déformable Si' du système robotisé S, cette
seconde partie Si' portant la pièce Pi dont la surface
annulaire Surf est à revêtir par projection.
Cette commande de déformation des parties Si, Si'
est adaptée à déplacer une buse de projection tout autour
de la pièce Pi et de son axe B de manière que l'ensemble
des points de projection (aussi appelés points d'impact)
s'étende sur la surface annulaire Surf de pièce Pi, selon
une trajectoire de projection annulaire Traj représentée
à la figure 5. En permettant de déplacer et orienter
l'axe B de la pièce Pi par rapport à un référentiel fixe
Pp, on peut éviter une collision entre la première partie
Si et la pièce Pi ce qui permet d'accepter des pièces Pi
de taille importante.
Idéalement, la commande de déformation est
telle :
- que tout au long de la projection sur la
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surface annulaire Surf de la pièce, la tête tourne autour
de la pièce Pi et d'un axe B de cette pièce autour duquel
s'étend la surface annulaire Surf ; et
- que la pièce effectue un déplacement tel que sa
rotation selon cedit axe B soit strictement inférieure à
90 et préférentiellement strictement inférieure à 15 .
On peut ainsi revêtir des surfaces annulaires de
pièces sans que la taille de ces pièces mesurées autour
de l'axe B ne constitue une contrainte.
Comme on le voit sur les figures 2, 3, 4, le
système robotisé S comporte un premier bras robotisé 1
appartenant à la première partie du système robotisé Si
et un autre bras robotisé 1' appartenant à la seconde
partie Si' du système robotisé S.
Le bras robotisé 1 est articulé entre des
première et seconde extrémités la, lb du bras et la tête
de projection T est portée par la première extrémité la
du bras 1.
La tête de projection T est dotée d'une buse de
projection 3 du matériau de revêtement qui est alimentée
en matériau à projeter sur la pièce Pi via une conduite
souple 4 s'étendant le long du bras 1. Le système
robotisé S comporte en outre une réserve de matériau à
projeter. R et des moyens de génération d'un flux de
fluide à l'intérieur de la conduite souple 4 pour
transporter via la conduite 4 du matériau de la réserve R
vers la buse de projection 3.
Le matériau à projeter est une poudre/matériau
pulvérulant et le flux de fluide comporte l'ensemble des
fluides nécessaires à la projection de la poudre sur la
pièce. Le fluide peut éventuellement contenir un
carburant. Le matériau pulvérulent projeté par le fluide
propulseur fond ou ramolli lors de la projection et est
impacté sur la surface annulaire Surf de la pièce Pi pour
y former la couche de revêtement annulaire. La buse 3
peut aussi être une buse de projection thermique plasma
ou a haute vitesse (connu sous le terme High Velocity
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Oxy-Fuel), de projection arc fil ou Cold Spray (cold
spray est le terme anglophone pour projection dynamique
par gaz froid).
La seconde extrémité lb du bras 1 est reliée à un
support du système robotisé 5 immobilisé par rapport à un
référentiel P qui est préférentiellement fixe. Un tel
référentiel P peut être une embase du système robotisé S.
Le bras robotisé 1' de la seconde partie Si' du
système robotisé S est également articulé entre des
première et seconde extrémités la', lb'. Des moyens de
préhension d'une pièce Pi sont disposés à la première
extrémité la' de cet autre bras 1'. La seconde extrémité
lb' de cet autre bras l' est reliée à un support 5' de
cet autre bras la' qui est également immobilisé par
rapport au référentiel P.
De manière générale, le premier bras 1 est
identique à l'autre bras l' et pour cela seul sera décrit
en détail le bras 1. Sauf indication contraire, la
description du bras 1 est applicable / transposable à
celle du bras 1'. Chaque élément identique entre le bras
1 et le bras l' porte la même référence que celle du bras
1 avec en plus, pour les différentier, un ' ajouté à la
fin de chaque référence désignant un élément du bras 1'.
Le bras articulé 1 est détaillé aux figures 2 et 3 et le
bras articulé l' est détaillé aux figures 2 et 4.
Comme on le voit en détail sur les figures 2, 3,
le bras articulé 1 comporte des première, deuxième,
troisième, quatrième et cinquième portions articulées
entre elles Xl, X2, X3, X4, X5.
La première portion X1 du bras 1 est reliée au
support 5 du système robotisé S via une première liaison
pivot Al d'axe de pivot perpendiculaire au plan
référentiel P.
La deuxième portion X2 du bras 1 est reliée à la
première portion du bras X1 via une deuxième liaison
pivot A2 d'axe de pivot perpendiculaire à l'axe de pivot
de la première liaison pivot Al.
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La troisième portion X3 du bras 1 est reliée à la
deuxième portion X2 via une troisième liaison pivot A3
d'axe de pivot parallèle à l'axe de pivot de la deuxième
liaison pivot A2.
5 La
quatrième portion X4 du bras 1 est reliée à la
troisième portion X3 via une quatrième liaison pivot A4
d'axe de pivot perpendiculaire à l'axe de pivot de la
troisième liaison pivot A3.
La cinquième portion X5 du bras 1 est reliée
10 d'une
part à la quatrième portion X4 via une cinquième
liaison pivot A5 d'axe de pivot perpendiculaire à l'axe
de pivot de la quatrième liaison pivot A4 et d'autre part
à la tête de projection T via une sixième liaison pivot
A6 d'axe de pivot perpendiculaire à l'axe de pivot de la
cinquième liaison pivot A5.
Ainsi le bras robotisé 1 est un bras à cinq axes
au bout duquel est placé un sixième axe de liaison pivot
A6 pour orientation la tête T par rapport à la cinquième
portion articulée X5 du bras 1.
Le bras robotisé l' de la seconde partie Si' du
système robotisé S est un bras à cinq axes au bout duquel
est placé un sixième axe de liaison pivot A6' pour
l'orientation de la pièce Pi par rapport à la cinquième
portion articulée X5' du bras 1'.
Chacune des liaisons pivot Al, A2, A3, A4, A5,
A6, Al', A2', A3', A4', A5', A6' comporte une
motorisation propre reliée à une unité de commande Uc
générant la commande de déformation des première et
seconde parties Si, Si'. Ainsi, chacune de ces liaisons
pivot motorisées est actionnée en réponse à la commande
et génère des mouvements d'orientation des portions des
bras Xi, X2, X3, X4, X5, X1', X2', X3', X4', X5', X6' les
unes par rapport aux autres, et :
- pour le bras 1, un mouvement d'orientation de
la tête / de la buse par rapport à la portion X5 ;
- pour le bras l', un mouvement d'orientation de
la pièce par rapport à la portion X5'.
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Dans le cas du seul bras 1, la conduite souple 4
est attachée au bras articulé 1 via des moyens de
fixation au moins au niveau de la première extrémité la
du bras et en particulier au niveau de la liaison pivot
A5. Cette conduite 4 peut ainsi suivre plus facilement
les mouvements du bras 1 et alimenter, en continu, la
tête T en matériau tout au long de son déplacement autour
de l'axe B de la pièce Pi.
Dans un autre mode de réalisation, la conduite 4
dont une extrémité est liée à la tête T de projection
peut être suspendue à une fixation / point d'attache au
dessus du bras 1.
La tête de projection portée par le seul bras 1,
comporte deux côtés distincts respectivement nommés
premier et second côtés K1 et K2. Ces côtés Kl, K2 sont
opposés l'un par rapport à l'autre, c'est-à-dire qu'ils
sont chacun orientés vers l'extérieur de la tête de
projection T et dans des sens diamétralement opposés. En
d'autres termes, ces côtés K1 et K2 sont placés de part
et d'autre de la tête de projection T. Sur les figures 2,
3, 6a, 6b, 7a, 7a', 7b, 7b', 7h, 7h', le côté K1 est le
côté orienté vers un plan de pièce Pp alors que l'autre
côté K2 n'est pas orienté vers ce plan Pp. Inversement,
sur les figures 6c, 6d, 7d, 7d', 7e, 7e', 7f, 7f', le
côté K2 est orienté vers le plan de pièce Pp alors que le
côté K1 n'est pas orienté vers ce plan Pp.
Pour la compréhension de l'invention, on
considère qu'un côté Ki, K2 est orienté en direction du
plan de pièce Pp, si ce côté est le côté le plus proche
du plan de pièce Pp. Le côté non orienté vers le plan Pp
est par conséquent celui des deux côtés de la tête qui
est le plus éloigné du plan Pp.
Comme on le verra par la suite, la pièce Pi qui
est portée par le bras l' de la seconde partie Si' du
système S s'étend selon un axe B autour duquel se trouve
la surface annulaire Surf. Cet axe B de la pièce Pi et un
plan de pièce Pp sont utilisés comme repères virtuels
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pour positionner la trajectoire C de la tête T par
rapport à la pièce Pi et pour orienter cette tête T par
rapport au plan de pièce Pp lors de son déplacement selon
la trajectoire C. Cet axe B est un axe virtuel s'étendant
au travers de la pièce Pi et perpendiculaire au plan de
pièce virtuel Pp. La pièce Pi est positionnée par rapport
au bras 1' à l'aide d'un support de pièce Pi non
représenté sur les figures et porté par le seul bras 1'.
Ce support de pièce est généralement un montage d'usinage
ou un mandrin.
La commande du bras 1, défini la trajectoire C de
la tête tout autour de l'axe B et son orientation par
rapport au plan de pièce Pp. Cette trajectoire C peut
être annulaire ou en forme de spirale C2 comme représenté
en pointillés sur la figure 5.
Préférentiellement, la trajectoire C comprend
plusieurs tours autour de l'axe B, ce qui permet de
réaliser plusieurs passes de projection au même endroit
de la pièce Pi pour ajuster l'épaisseur du revêtement
déposé. Les passes peuvent aussi se chevaucher
partiellement pour réaliser un revêtement cylindrique de
longueur supérieure à une largeur maximale de projection
autorisée par la buse 3.
La commande de déformation des première et
seconde parties Si, si' est telle que la trajectoire C
fait au moins un tour complet de l'axe B avec une
orientation de tête T qui est telle que sur cet au moins
un tour complet, la sortie de buse 3 est toujours
orientée en direction de la pièce Pi pour y projeter le
matériau.
La commande de déformation selon l'invention est
telle que, quel que soit le nombre de tours de tête T
autour de l'axe B, à chaque tour complet la tête T pivote
toujours de moins de 360 par rapport au plan de pièce Pp
et l'orientation de la tête par rapport au plan Pp est la
même en début et en fin du tour.
Ainsi, le procédé de commande selon l'invention
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permet de projeter le matériau :
- soit à l'extérieur d'une pièce en orientant la
sortie de buse vers l'axe B ;
- soit à l'intérieur d'une zone creuse d'une
pièce Pi, par exemple dans un alésage d'axe B, et dans ce
cas on oriente la sortie de buse 3 vers l'extérieur de la
pièce.
Comme on le voit sur la figure 5, la trajectoire
annulaire C (annulaire fermée ou en spirale, à
l'extérieur ou à l'intérieur de la pièce Pi), comprend
toujours au moins une première portion de trajectoire Cl
placée dans un premier secteur angulaire Alphal autour de
l'axe B et au moins une deuxième portion de trajectoire
C2 placée dans le deuxième secteur angulaire Alpha2
distinct du premier secteur. Ces deux secteurs Alphal et
Alpha2 couvrent à eux deux au moins 80% du secteur
angulaire total s'étendant tout autour de l'axe B.
Lorsque vus selon la direction de l'axe B, ces secteurs
Alphal et Alpha2 sont complètement séparés l'un de
l'autre et ne se recouvrent pas. On note que la
trajectoire annulaire est une trajectoire qui s'étend sur
un ou plusieurs tours autour de l'axe B et peut être dans
un plan ou en forme de spirale. Cette trajectoire est
ajustée pour définir l'épaisseur et la largeur du
revêtement annulaire à la surface Surf.
Dans le cas d'une trajectoire annulaire en
spirale, la tête est translatée le long de l'axe B d'un
pas fixe ou variable entre des valeurs de pas
prédéterminées. Cette trajectoire en spirale permet de
former un revêtement annulaire ayant une hauteur
supérieure à la largeur de projection maximale autorisée
par la buse.
Comme la trajectoire de tête C fait plusieurs
fois le tour de l'axe B, elle comporte :
- plusieurs portions de trajectoire (dont la
portion Cl) distinctes les unes des autres et
exclusivement disposées dans le premier secteur angulaire
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Alphal ; et
- plusieurs autres portions de trajectoire de
tête (dont la portion C2) distinctes les unes des autres
et exclusivement disposées dans le deuxième secteur
angulaire Alpha2.
Comme on le voit sur les figures 6a et 6b, la
commande du système robotisé est telle que pour toutes
les portions de la trajectoire C se trouvant dans le
premier secteur Alphal, la tête T a son premier côté 1<1
toujours orienté en direction dudit plan de pièce Pp. Le
second côté K2 est alors orienté à l'inverse du plan Pp.
Comme on le voit sur les figures 6c et 6d, la
commande selon l'invention est telle que pour toutes les
portions de la trajectoire C s'étendant dans le deuxième
secteur Alpha2, la tête a toujours son second côté 1<2
orienté en direction dudit plan de pièce Pp. Le premier
côté K1 est alors orienté à l'inverse du plan Pp.
A chaque passage de la tête d'une portion de
trajectoire Cl située dans le premier secteur angulaire
Alphal vers une portion de trajectoire C2 située dans le
second secteur angulaire Alpha2, la tête est pivotée
selon un premier sens de rotation R1 par rapport à la
première extrémité la du bras articulé constituant
l'extrémité de la première partie Si portant la tête. Ce
pivotement R1 permet d'orienter la tête par rapport au
plan Pp pour que l'on passe d'une orientation de tête où
le premier côté K1 de la tête est orienté vers le plan Pp
à une orientation de tête où le second côté 1<2 de la tête
est orienté vers le plan Pp.
De même, à chaque passage de la tête T d'une
portion de la trajectoire 02 située dans le deuxième
secteur angulaire Alpha2 vers une portion de trajectoire
Cl située dans le premier secteur angulaire Alphal, la
tête T est alors pivotée selon un second sens de rotation
R2 par rapport à la première extrémité la du bras
articulé 1. Ce second sens de rotation R2 de la tête T
est contraire audit premier sens de rotation Ri. Ce
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pivotement R2 permet d'orienter la tête par rapport au
plan de pièce Pp pour que l'on passe d'une orientation de
tête où le premier côté K1 de la tête est orienté vers le
plan Pp à une orientation de tête où le second côté K2 de
5 la tête vers le plan de pièce Pp.
Le pivotement permettant les rotations R1 et R2
se fait principalement autour de la liaison pivot A5 qui
constitue la première extrémité du bras la.
En résumé, grâce à la commande selon le procédé
10 de l'invention, quelle que soit la position de la tête T
le long de sa trajectoire C, la buse 3 est toujours
orientée vers la pièce. Durant la projection :
- lorsque la tête se trouve placée dans le
premier secteur angulaire Alphal, alors le premier côté
15 K1 de la tête est orienté vers le plan Pp de la pièce
Pi ; et
- lorsque la tête se trouve placée dans le
deuxième secteur angulaire Alpha2, alors le second côté
K2 de la tête est orienté vers le plan Pp de la pièce Pi.
Le passage de la tête le long de sa trajectoire C
du premier secteur angulaire Alphal vers le deuxième
secteur angulaire Alpha2 est accompagné d'une première
rotation R1 de la tête par rapport à la première
extrémité la du bras qui porte la tête. Cette première
rotation R1 est toujours inférieure à 360 de rotation.
Comme on le voit sur les figures 6c et 6d, le
passage de la tête le long de sa trajectoire C du
deuxième secteur angulaire Alpha2 vers le premier secteur
angulaire Alphal est accompagné d'une rotation selon un
second sens de rotation R2 de la tête par rapport à la
première extrémité la du bras 1 qui porte la tête. Ce
second sens de rotation R2 est inverse du premier sens de
rotation R1 et est toujours inférieure à 360 de rotation
de rotation.
Le fait que ces rotations R1, R2 soient inverses
et d'amplitudes angulaires respectivement inférieures à
360 évite un enroulement de la conduite d'alimentation
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de buse autour du bras.
Ainsi, au cours d'une rotation complète de la
tête autour de l'axe B de pièce, la torsion de la
conduite est de moins de 1800 dans un sens autour du bras
1, puis de moins de 1800 dans un sens contraire autour de
ce même bras 1. Le procédé de commande selon l'invention
permet ainsi d'éviter le risque de blocage lors de
l'enroulement de la conduite autour du bras 1. Quel que
soit le nombre de tours de tête autour de la pièce
nécessaires à la réalisation du revêtement, la conduite
ne s'enroule jamais autour du bras 1.
Le procédé de commande selon l'invention permet
en outre d'éviter les points singuliers (c'est à dire des
moments où des axes du bras 1 sont alignés l'un par
rapport à l'autre induisant ainsi un doute au niveau de
l'unité de commande Uc).
Avantageusement, la commande des première et
seconde parties Si, S1' est telle que :
- tout au long de la projection et alors que la
tête est déplacée le long de sa trajectoire C, la pièce
Pi se trouve essentiellement positionnée entre les
première et deuxième parties Si, Si' ; que
- lorsque la tête se trouve sur la première
= portion Cl de trajectoire de tête C, alors la pièce Pi
est déplacée de manière que l'axe de pièce B soit
exclusivement incliné en direction de la seconde partie
du système robotisé 1' ; et que
- lorsque la tête se trouve sur la deuxième
portion C2, alors la pièce Pi est déplacée de manière que
l'axe de pièce B soit exclusivement incliné en direction
de la première partie du système robotisé 1.
On considère que l'axe B est incliné en direction
d'une partie du système robotisé dès lors qu'il penche
globalement plus vers le support 5, 5' de cette partie
Si, Si' qu'il ne penche vers le support 5, 5' de l'autre
partie Si, Si'
En inclinant l'axe B vers la partie Si ou la
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partie Si' en fonction de la position de la tête T autour
de cet axe B, on synchronise le mouvement de déplacement
de tête et le mouvement de déplacement/basculement de
l'axe B pour avoir une incidence de l'axe Tx la plus
proche possible de 900 par rapport à la surface Surf. La
qualité du revêtement peut ainsi être améliorée car
l'angle d'incidence peut être maitrisé. On a constaté
qu'avec le procédé selon l'invention, il est possible
d'avoir un angle d'incidence inférieur à 1 degrés ce qui
favorise la qualité du revêtement. De plus, le mouvement
de tête nécessaire pour faire un tour autour de la pièce
ainsi déplacée est d'amplitude réduite par rapport au
mouvement nécessaire pour faire le tour d'une pièce fixe.
L'envergure maximale des pièces pouvant être revêtue peut
ainsi être augmentée tout en conservant le même bras 1.
Selon un mode de réalisation préférentiel visible
à la figure 4, la commande de déformation générée selon
le procédé de l'invention est telle que lors de la
projection réalisée tout autour de la pièce, l'axe B est
déplacé par la seconde parties Si' selon une trajectoire
en forme de tronc de cône Tc fixe par rapport au
référentiel P.
En déplaçant l'axe B de pièce Pi selon la
trajectoire en tronc de cône Tc alors que l'axe Tx de la
tête de projection reste sensiblement perpendiculaire à
la surface annulaire autour de laquelle tourne la tête,
on peut limiter la déformation de la première partie Si
en déplaçant la pièce Pi à l'aide de la seconde partie
En permettant un déplacement simultané de la
pièce et de la buse lors une projection tout autour de la
pièce, le procédé de l'invention permet de limiter
l'amplitude maximale de déplacement de la buse par
rapport au référentiel P. On peut ainsi augmenter la
taille des pièces et/ou la vitesse de déplacement du
point de projection Pn le long de la trajectoire Traj.
On peut ainsi simplement commander le système
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robotisé pour ajuster les paramètres de vitesse de
déplacement du point de projection Pn, Pnl, Pn2 selon la
trajectoire de projection Trajl, d'angle d'incidence Bi,
B2 de la projection, ce qui permet une homogénéisation de
la qualité du revêtement formé à la surface annulaire
Surf de la pièce. L'angle d'incidence est formé entre
l'axe de projection et l'axe courant perpendiculaire à la
surface annulaire et passant par le point courant de
projection.
Dans un mode de réalisation préférentiel de
l'invention, on fait en sorte que la commande soit telle
que tout au long du déplacement de la tête T, la vitesse
de déplacement du point d'intersection courant Pn, Pnl,
Pn2 entre l'axe de sortie Tx de buse 3 et la surface
annulaire Surf de la pièce Pi soit comprise entre des
vitesses maximale et minimale prédéterminées, la vitesse
maximale prédéterminée étant au plus égale à 150% de la
vitesse minimale prédéterminée, préférentiellement au
plus égale à 120%. On homogénéise ainsi le revêtement
formé.
Dans un mode de réalisation de l'invention
éventuellement complémentaire du précédent, on fait en
sorte que la commande du système robotisé S soit telle
que la distance minimale, mesurée selon l'axe de
projection de la tête Tx, entre une sortie de la buse 3
par laquelle passe cet axe de projection TX et la surface
annulaire Surf de pièce Pi soit comprise tout au long de
la trajectoire de tête C, entre des distances minimale et
maximale prédéterminées. La distance maximale est choisie
pour être au plus égale à 120% de la distance minimale
prédéterminée. Ceci permet d'homogénéiser tout au long de
la trajectoire C la distance de projection.
L'invention porte aussi sur un procédé de
fabrication d'une tige d'atterrisseur comportant des
étapes de revêtement d'extrémités d'une tige
d'atterrisseur et dans lequel on met en uvre le procédé
de commande de système robotisé S selon l'un quelconque
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des modes décrits précédemment.
Le procédé selon l'invention est particulièrement
adapté à la fabrication de tiges en T d'atterrisseur de
grandes tailles car il n'implique pas de faire tourner la
pièce sur elle même.
=
