WO2008155474A1 - Outil de positionnement d'éléments hauts de carrosserie de véhicule sur une ligne d'assemblage, et son utilisation - Google Patents

Outil de positionnement d'éléments hauts de carrosserie de véhicule sur une ligne d'assemblage, et son utilisation Download PDF

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WO2008155474A1
WO2008155474A1 PCT/FR2007/051481 FR2007051481W WO2008155474A1 WO 2008155474 A1 WO2008155474 A1 WO 2008155474A1 FR 2007051481 W FR2007051481 W FR 2007051481W WO 2008155474 A1 WO2008155474 A1 WO 2008155474A1
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WO
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frame
positioning
template
gauge
chassis
Prior art date
Application number
PCT/FR2007/051481
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English (en)
Inventor
Alexandru Grosu
Philippe Rocton
Original Assignee
Renault S.A.S
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/04—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work
    • B23K37/0426—Fixtures for other work
    • B23K37/0435—Clamps
    • B23K37/0443—Jigs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/006—Vehicles

Definitions

  • the invention relates to positioning tool of high elements of vehicle body on an assembly line, and its use.
  • roof rails and the roof of the vehicle consist in particular of the roof rails and the roof of the vehicle.
  • the roof cross members are assembled on the body sides of the vehicle, ensuring the geometry and rigidity of the upper parts of the boxes with the body sides, and then the roof is assembled with the body sides and the roof rails.
  • the assembly of a motor vehicle is performed on an assembly line specific to a vehicle or a range of vehicles.
  • these specific assembly lines, especially welding, allow very little flexibility.
  • these frames In order to ensure the repeatability of the positioning of the parts to be assembled with respect to the geometry reference system, which makes it possible to ensure that each part will be positioned in the same way during the assembly of a new vehicle, these frames must provide stiffness according to the specifications of the vehicle manufacturers' standards. This is the reason why these frames are bulky and heavy. Thus, for example, a frame for a body side is as long and tall as the latter. Such a design, however, still requires a positioning of these frames more or less automated, these frames can not be manipulated manually.
  • BP 1 473 214 describes gripping tools of reduced dimensions for the positioning of sheet metal parts. These gripping tools are provided for the assembly of the body sides to the underbody of the vehicle. Although small in size, these tools remain heavy, to ensure the repeatability of positioning parts, which requires robotic means for their movement, and are specific to each sheet metal part.
  • the invention aims to overcome these disadvantages by proposing a positioning tool of a high body element comprising a movable frame adapted to removably support at least one specific geometric conformation template of a sheet metal part whose dimensions do not require not the use of a helper or robot for its movement, and allow storage in a place close to the post, and reasonable dimensions.
  • the chassis is also designed to receive different geometric conformation calibers allowing the use of the tool for assembling different vehicles.
  • the invention relates to a tool for positioning at least one upper body element of a motor vehicle on an assembly line, said tool comprising: a mobile frame provided with displacement and / or positioning means with respect to a fixed reference frame, said mobile frame being intended to support at least one geometric conformation template, a plurality of removable geometric conformation templates, each template being intended to be removably secured to the movable frame, characterized in that the movable frame and each of the gauges are provided with standardized complementary joining devices cooperating to secure each template removably to said frame, said securing devices being designed to allow a precise and repeatable positioning of each geometrical conformation template with respect to the chassis and transmission to the chassis of the forces undergone by the geometric conformation template, and in that the mobile chassis has sufficient rigidity to withstand these forces without deformation, and in that each caliber is capable of gripping a portion of a high sheet metal body element intended for a specific vehicle.
  • movable frame is meant a frame that can be removed or changed position. This change of position can be obtained by means equipping the frame or by different means.
  • the frame can receive many different geometric conformation calibres, so that only the caliber will be modified during a change of range or model of vehicle.
  • a frame can be provided with a single securing device for the removable attachment of a template.
  • a single securing device for the removable attachment of a template.
  • two or more fastening devices for particularly bulky parts, or depending on the available space, it will be possible to envisage two or more fastening devices, thereby allowing the removable attachment of two or more calibers on the same frame. This is particularly the case when the upper body element is a vehicle roof, the dimensions of the flag requiring several calibers.
  • the securing device ensures a transmission of the forces suffered by the caliber and due to the rigidity of the frame, it is no longer necessary to produce bulky and voluminous templates to ensure a repeatability of the positioning of the frame. caliber on the assembly line. It is now possible to significantly reduce the size and weight of the template. The latter must simply have a sufficient rigidity not to deform under the effect of its own weight, when it is not mounted on the mobile frame according to the invention.
  • the relative positioning of the template relative to the chassis is ensured by the standardized fastening device which ensures that any removable template will systematically be positioned in a repeatable manner relative to the chassis. Due to its small size, the template is designed to position a part of a sheet metal part, several templates then being provided for the positioning of a part, with a minimum of two templates per piece, depending on the dimensions of this part. last. These different calibres are each supported by a different frame, or possibly by the same frame.
  • the device for securing the chassis comprises means for positioning the gauge relative to the chassis and means for blocking the template against the chassis.
  • the positioning means ensure the repeatability of the positioning of the caliber with respect to the frame, while the locking means ensure the securing of the caliber to the frame allowing transmission to the frame of the forces suffered by the caliber.
  • These locking means may be, for example, the locking means usually used to maintain a sheet metal part on a tool. They are therefore manufactured in large quantities, which makes it possible to reduce the manufacturing cost of the mobile frame according to the invention.
  • the frame comprises means for automatically controlling the locking means of the geometric conformation template against the frame.
  • Automatic control of the blocking of the geometric conformation template allows robotization or possible automation of the use of the mobile chassis.
  • control of the locking means can also be manual, the choice between manual and automatic control dependent ergonomic constraints and cycle time.
  • the positioning means of the securing device may comprise a bearing surface adapted to receive a surface additional support provided on the caliber, and supporting at least two pins and / or guide orifices adapted to cooperate with orifices and / or corresponding guide pins provided on the gauge, said bearing surface also supporting the means of blocking.
  • the bearing surface may be square with a substantially horizontal upper face and a substantially vertical lower face. It can also be a flat plate.
  • the bearing surface may have at least one face provided with at least two pins and / or guide orifices substantially perpendicular to said axis, able to cooperate with orifices and / or pawns corresponding to the bearing surface geometric conformation template, and at least one other face provided with at least one blocking element adapted to clamp the geometric conformation template against said face.
  • the guiding and blocking elements may also be on the same face.
  • the pins and / or guide holes can be placed on the upper face, so that their axis extends vertically.
  • the caliber rests by its own weight on the frame before its blocking by the locking means, which avoids a drop of the caliber when mounted on the chassis, before its blocking.
  • the pins and / or guide holes may be provided on the other side of the support surface in the form of a square or be distributed on both sides.
  • each face may be provided with at least one pin and / or guide orifice, and each face, or only one of the two faces, may be provided with a locking element.
  • the chassis and each of the calibres may be provided with additional electrical and / or pneumatic quick coupling means intended for supplying the gauge, these means being mounted so as to be connected when the securing devices fix the template on the chassis .
  • Such connections allow the electrical and / or pneumatic supply of the gauge, with a view to possible automation or robotization of the use of the template when gripping a sheet metal part.
  • each gauge is formed of a support structure equipped with a standardized fastening device to the frame, said structure supporting at least one specific holding member of a portion of a top body element of particular sheet metal.
  • Each caliber may be provided with gripping means for an operator.
  • This operator could be human, or it could be a robot.
  • the weight of the template does not exceed 15 kg, preferably 12 kg.
  • the design of the frame which supports the most important forces and ensures the stiffness of the tool, the dimensions and the weight of the caliber can be considerably reduced, it is thus possible to produce templates whose weight is less than or equal to the maximum carry weight allowed by the ergonomic standards for an operator, according to the manufacturing rate on the manual welding sheet metal assembly lines.
  • each gauge will for example be made of aluminum.
  • the invention also relates to the use of a plurality of positioning tools according to the invention in an assembly line by welding, in particular manual welding, of sheet metal parts for assembling at least one upper body element. , such as assembling roof rails to the sides of a vehicle body or roof to the roof rails and to the body sides of a vehicle.
  • This use is particularly advantageous in this type of line because it allows great flexibility of the line, even with a manual welding assembly line.
  • the great flexibility of the assembly line makes it possible to manufacture the film of vehicles, that is to say the manufacture in one day on the same assembly line, of several vehicles of different ranges or models. , assembled randomly throughout the day. Production can thus be very easily adapted according to demand.
  • This flexibility also makes it possible to envisage an increase in the production rate of the vehicles, particularly in the case of robotization or automation of the assembly line.
  • two positioning tools according to the invention will be used for the positioning of each sheet metal part.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of the mounting of roof crosspieces on the body sides of a vehicle, according to a first embodiment of the invention
  • Figure 2 is an enlarged view of a positioning tool of a roof cross member according to the first embodiment of the invention
  • Figure 3 is a view of a positioning tool of a roof cross supported by feet fixed to the ground according to a second embodiment of the invention
  • FIG. 4 is an enlarged view of the positioning tool of FIG. 3
  • Figure 5 is a view of a positioning tool of a roof supported by feet fixed to the ground according to a third embodiment of the invention
  • Figure 6 is an enlarged view of the positioning tool of Figure 5 supporting a roof.
  • FIG. 1 shows a station of a manual welding assembly line dedicated to the assembly of the roof crosspieces at the body sides 1 and 2 of a vehicle.
  • each cross member 30 is held by a tool 31 according to the invention.
  • Each tool 31 comprises a mobile frame 40 with respect to a gantry 32 of the assembly station, this frame 40 supporting two removable gauges 50 according to the invention, each adapted to the positioning of the cross member with respect to one of the body sides.
  • each cross member 30 is held by two calibers 50 fixed on a frame 40 common.
  • the mobile frame 40 comprises displacement and positioning means relative to a fixed reference (X, Y, Z) of the assembly station.
  • the displacement means consist of a carriage with linear displacements, which allows a displacement and positioning of the removable gauges according to the three directions (X, Y, Z) with respect to the machine reference.
  • This cart is of the type usually used for the tools of vehicle assembly lines, so it will not be detailed.
  • the chassis 40 has two standardized securing devices adapted to cooperate each with a complementary standardized fastening device of a caliber 50 to secure the templates 50 removably to said frame.
  • Each standardized securing device is designed to allow a precise, repeatable and identical positioning of each geometric conformation template with respect to the chassis and a transmission to the chassis of the forces undergone by the geometric conformation template.
  • the mobile frame 40 must have sufficient rigidity to withstand these forces without deformation.
  • Such rigidity will be obtained by a sizing and a choice of suitable materials of the chassis. This dimensioning will be calculated as a function of the forces experienced by each gauge when positioning a roof cross member in particular sheet. In general, an oversizing of the frame will be provided to ensure the stability of the latter whatever the conditions of use, and allowing the positioning of sheet metal sleepers with variable weights.
  • the frame can be made of steel sheets of sufficient thickness to ensure the frame assembly and removable caliber blocked on the chassis stiffness according to the specifications of the vehicle manufacturer standards, depending on the static and dynamic loads.
  • the motorization of the displacement means is then chosen according to the weight of the frame and the parts that it is intended to position.
  • the standardized fastening device of the frame 40 comprises means for positioning a gauge relative to the frame and means for blocking a template against the frame.
  • a tool 31 is partially shown in FIG.
  • the standardized securing device of the mobile frame 40 comprises a substantially vertical support surface 41 supporting two guide pins 42 with an axis perpendicular to the bearing surface 41, and a locking element 43 for locking the 50-caliber against the bearing surface 41.
  • the locking element 43 is disposed between the guide pins 42.
  • the caliber 50 is formed of a structure 51 provided with a standardized securing device complementary to that of the frame, and holding elements 52, 53 for a cross member 30 and a body side 1, 2 respectively.
  • holding elements consist of blocking elements and indexing elements usually used for this type of application.
  • the element 53 is intended to engage with the upper part of the body side, while the holding element in position 52 is intended to engage with the cross member 30.
  • the blocking control of geometric conformation templates against the chassis can be manual or automatic, depending on ergonomic constraints and cycle time.
  • the device for securing the template is then provided with electrical and / or pneumatic quick coupling means (not shown) for actuating the holding element or elements 52.
  • Such quick coupling means cooperate with means complementary provided on the frame, and are mounted so as to be connected when the template is secured to the frame.
  • the number of holding elements 52 of a caliber will be determined according to the shape and dimensions of the part to be maintained. According to the invention, the removable geometric conformation template
  • the standardized fastening device of the gauges is designed to allow precise and repeatable positioning of the geometric conformation template with respect to the frame and a transmission to the chassis of the forces experienced by the geometric conformation template.
  • each caliber is capable of gripping a portion of a roof rail sheet specific.
  • the device for securing the template comprises means for positioning the template relative to the chassis.
  • these positioning means are complementary to the positioning means of the corresponding chassis, namely they comprise two guide orifices 55, of substantially vertical axis, spaced apart from each other formed on a surface 54.
  • These guide holes 55 are intended for the passage of the guide pins 42 of the frame.
  • the locking element 43 of the frame is formed of a moving part.
  • a pad may be provided on the support surface of the caliber to receive the tab 43b of the locking element.
  • the operator installs the caliber in the following manner, n grasps through the gripping means (one or two handles not shown in the figures) from a storage location and positions it on the mobile frame 40 by inserting the pins 42 of the frame in the corresponding apertures 55 of the caliber.
  • the locking element 43 is then actuated manually or automatically according to the ergonomic constraints and manufacturing rate, to block the template against the frame.
  • a securing device could also be used for a tool for geometrically shaping a roof crossmember.
  • a device for securing the frame could for example comprise two guiding pins, of substantially vertical axis, spaced apart from each other, and a locking element for locking the template against the frame.
  • These two guide pins are located on the upper face of a bracket-shaped support surface, this upper face extending in a substantially horizontal plane.
  • the locking element is in turn disposed on the vertical face of the bearing surface, substantially equidistant from the two guide pins.
  • the device for securing a template then comprises means for positioning the chassis, namely they comprise two orifices of guide, of substantially vertical axis, spaced apart from each other.
  • These two guide holes are able to receive the guide pins of the frame.
  • they are located on the upper face of a square-shaped bearing surface, this upper face extending in a substantially horizontal plane once mounted on the movable frame.
  • the bearing face also comprises a substantially vertical bottom face in the mounted position.
  • the upper and lower faces of the bearing surface of the template are intended to bear against the corresponding upper and lower faces of the bearing surface of the frame. Furthermore, the lower face of the template has an opening for allowing the passage of the locking element of the frame.
  • this securing device is standardized to allow interchangeability of templates on multiple mobile chassis.
  • FIG. 3 Another embodiment of a tool for positioning vehicle roof crosspieces on an assembly line, and its use is shown in Figures 3 and 4.
  • the tool 310 comprises a frame 400 supporting a plurality of removable gauges 500, the frame 400 being a large geometry gripper type capacity structure, which ensures the positioning of the calibres 500 geometry conformation of the crossbars flag and the upper part of the left and right body sides.
  • the frame 400 is equipped with positioning means relative to the machine reference. These positioning means comprise four feet 401 intended to be fixed to the ground, on the frame of the assembly machine.
  • these feet 401 are removable, in the form of poles, the frame can be detached from the feet, and centering means can ensure the repeatable centering of the frame on all four feet.
  • these feet 401 are removable, in the form of poles, the frame resting by supports 403 on the feet 401, while centering means make it possible to ensure the repeatable centering of the frame on the four legs.
  • these centering means consist of guiding centerers 402 provided on two of the four feet 401. In this configuration, the feet 401 are permanently fixed to the ground, on the frame of the assembly machine, the chassis being brought on the feet.
  • the four feet 401 intended to be fixed on the frame of the assembly machine, on the ground, are dimensioned according to the objectives of stiffness to be ensured for the tool 310, namely the whole gripping frame of geometry and removable calibres blocked against the chassis.
  • the movement of the removable caliber carrier frame is achieved by a hoist type gripping means (not shown).
  • the geometric alignment of the roof rails and the top of the left and right sides of the body, is provided by removable gauges 500, specific to each vehicle to assemble.
  • each geometry conformation caliber relative to the frame is achieved by means of complementary and standardized fastening devices 407, for example identical to those described for the example detailed above with reference to Figures 1 and 2.
  • fastening devices 407 for example identical to those described for the example detailed above with reference to Figures 1 and 2.
  • a plurality of securing devices 407 are provided on the frame, the positions of which may be provided to correspond to the introduction of templates for different types of roof crossbars.
  • An identical interface on the chassis and on each geometry gauge ensures the repeatability of the positioning and blocking of the calibres on the chassis.
  • the weight of these removable gauges is less than or equal to the maximum carrying weight authorized by the ergonomics standards, depending on the production rate on the machines. sheet metal joining lines with manual welding.
  • FIG. 5 Another embodiment of a positioning tool of a vehicle roof on an assembly line, and its use is shown in Figures 5 and 6. This embodiment is very close to the previous one, the chassis being in both cases, capacitance structures of large geometry gripper type.
  • the tool 310 ' comprises a frame 400' supporting a plurality of removable calipers 500 ', the frame 400' ensuring the positioning of the calibres 500 'of geometry conformation of the flag 300'.
  • the chassis 400 ' is equipped with positioning means with respect to the machine reference system.
  • These positioning means comprise four feet 401 'intended to be fixed to the ground, on the frame of the assembly machine.
  • these feet 401 ' are removable, in the form of poles, the frame resting by supports 403' on the feet 401 ', while centering means allow to ensure the repeatable centering of the frame on all four feet.
  • these centering means consist of guide centerers 402 'provided on two of the four feet 401'. In this configuration, the feet 401 'are permanently fixed to the ground, on the frame of the assembly machine, the frame being brought to the feet.
  • the four feet 401 'intended to be fixed on the frame of the assembly machine, on the ground, are dimensioned according to the objectives of stiffness to be ensured for the tool 310', namely the whole gripping frame of geometry and gauges Removable blocked against the chassis.
  • the displacement of the removable gauge frame is achieved by a hoist type gripping means, in Figures 5 and 6, the support cables of the frame 405 'are shown.
  • the chassis 400 ' is also provided with means for blocking the horn on the chassis, which consist of suckers 406', for example 4 or 6 in number.
  • the geometric compliance of the flag is provided by removable caliber 500 ', specific to each vehicle to assemble.
  • the positioning and locking of each geometry conformation caliber relative to the frame is achieved by means of complementary and standardized securing devices 407 ', for example identical to those described for the example detailed above with reference to Figures 1 and 2.
  • a plurality of securing devices 407 'are provided on the frame the positions of which may be provided to correspond to the introduction of templates for different types of flag.
  • calibres 500' only a part of the securing devices 405 'are used by calibres 500', the other securing devices being intended for calibres of another type of flag.
  • An identical interface on the chassis and on each geometry gauge ensures the repeatability of the positioning and blocking of the calibres on the chassis.
  • the weight of these removable gauges is less than or equal to the maximum carrying weight authorized by the ergonomics standards, depending on the production rate on the machines. sheet metal joining lines with manual welding.
  • the invention is characterized by the following innovations:
  • the positioning function of the geometry reference with respect to the sheet metal part is ensured by the same mobile frame, identical for a variety of sheet metal parts to be assembled,
  • the geometric conformation function of the sheet metal part on the geometry reference is provided by removable geometric shaping gauges, specific to each sheet metal part of a range or a vehicle model. It also has the advantage of allowing guiding and blocking calibres on the chassis in a position always identical to the chassis.
  • the frames according to the invention make it possible to ensure the stiffness of the geometry reference because of their robust structure, the removable gauges only ensuring the geometric repeatability of the sheet metal parts to be positioned.

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Abstract

L'invention concerne un outil (31) de positionnement d'au moins un élément haut de carrosserie comprenant un châssis mobile (40) et un calibre de conformation géométrique (50), ledit châssis mobile (40) étant destiné à supporter au moins un calibre de conformation géométrique (50) apte à maintenir au moins un élément haut de carrosserie en tôle spécifique. Selon l'invention, le châssis mobile (40) et le calibre (50) présentent chacun un dispositif de solidarisation standardisé complémentaire pour une solidarisation amovible du calibre au châssis, ce dispositif étant conçu pour permettre un positionnement précis et répétable du calibre par rapport au châssis et une transmission au châssis des efforts subis par le calibre, le châssis mobile présentant également une rigidité suffisante pour supporter sans déformation ces efforts. L'invention concerne également l'utilisation d'un tel outil de positionnement.

Description

OUTIL DE POSITIONNEMENT D'ELEMENTS HAUTS DE CARROSSERIE DE VEHICULE SUR UNE LIGNE D'ASSEMBLAGE, ET
SON UTILISATION
L'invention concerne outil de positionnement d'éléments hauts de carrosserie de véhicule sur une ligne d'assemblage, et son utilisation.
Ces éléments hauts de carrosserie consistent notamment en les traverses de pavillon et le pavillon du véhicule. Les traverses de pavillon sont assemblées sur les côtés de caisse du véhicule, assurant avec les côtés de caisse la géométrie et la rigidité des parties hautes des caisses, puis, le pavillon est assemblé avec les côtés de caisse et les traverses de pavillon.
Généralement, l'assemblage d'un véhicule automobile est réalisé sur une ligne d'assemblage spécifique à un véhicule ou à une gamme de véhicules. Ainsi, ces lignes d'assemblage spécifiques, notamment en soudure, ne permettent que très peu de flexibilité.
Il est possible de fabriquer des modèles très proches, appartenant à la même gamme de véhicules, sur une même ligne d'assemblage.
Toutefois, le plus souvent, les différences entre les gammes et modèles nécessitent la réalisation de nouvelles lignes d'assemblage, ce qui conduit à des coûts d'investissement très élevés.
Il existe donc actuellement un besoin d'augmenter la flexibilité des lignes d'assemblage afin de réduire les coûts d'investissement lors des changements de gammes ou de modèles de véhicules. Par ailleurs, sur ces lignes d'assemblages, les pièces de tôleries, avant leur assemblage par soudure (par résistance), doivent être positionnées les unes par rapport aux autres, en respectant les tolérances de positionnement spécifiées par les standards de constructeurs de véhicules. A cet effet, on utilise des cadres sur lesquels sont fixés des éléments de serrage spécifiques d'une pièce de tôlerie donnée qui permettent de maintenir la pièce de tôlerie dans une position prédéterminée par rapport à un référentiel fixe.
Afin d'assurer la répétabilité de positionnement des pièces à assembler par rapport au référentiel de géométrie, ce qui permet d'assurer que chaque pièce sera positionnée de la même façon lors de l'assemblage d'un nouveau véhicule, ces cadres doivent assurer une raideur conforme aux spécifications des standards de constructeurs de véhicules. C'est la raison pour laquelle ces cadres sont volumineux et lourds. Ainsi, par exemple, un cadre destiné à un côté de caisse est aussi long et haut que ce dernier. Une telle conception nécessite cependant toujours une mise en position de ces cadres plus ou moins automatisée, ces cadres ne pouvant être manipulés manuellement.
Ceci peut s'avérer particulièrement difficile à mettre en œuvre et coûteux pour les outils destinés au positionnement des traverses de pavillon, ces outils devant être supportés par un portique. Le document BP 1 473 214 décrit des outils de préhension de dimensions réduites pour le positionnement de pièces de tôleries. Ces outils de préhension sont prévus pour l'assemblage des côtés de caisse au soubassement du véhicule. Bien que de dimensions réduites, ces outils restent lourds, afin d'assurer la répétabilité de positionnement des pièces, ce qui nécessite des moyens robotisés pour leur déplacement, et sont spécifiques à chaque pièce de tôlerie.
Il existe ainsi toujours un besoin de réaliser des outils de positionnement qui puissent être facilement, et de manière peu coûteuse, adaptés pour le positionnement de pièces, notamment de traverses de pavillon, de véhicules appartenant à des gammes ou modèles différents, et qui puissent être utilisés sur des lignes d'assemblage à soudure manuelle, et ceci sans détérioration de la répétabilité de positionnement des pièces de tôlerie.
L'invention vise à pallier ces inconvénients en proposant un outil de positionnement d'un élément haut de carrosserie comprenant un châssis mobile conçu pour supporter de manière amovible au moins un calibre de conformation géométrique spécifique d'une pièce de tôlerie dont les dimensions ne nécessitent pas l'utilisation d'un aide- opérateur ou robot pour son déplacement, et permettent un stockage dans un lieu proche du poste, et de dimensions raisonnables. Le châssis est également conçu pour recevoir différents calibres de conformation géométrique permettant ainsi l'utilisation de l'outil pour l'assemblage de différents véhicules.
A cet effet, un l'invention concerne un outil de positionnement d'au moins un élément haut de carrosserie d'un véhicule automobile sur une ligne d'assemblage, ledit outil comprenant : - un châssis mobile pourvu de moyens de déplacement et/ ou de positionnement par rapport à un référentiel fixe, ledit châssis mobile étant destiné à supporter au moins un calibre de conformation géométrique, - une pluralité de calibres de conformation géométrique amovibles, chaque calibre étant destiné à être solidarisé de manière amovible au châssis mobile, caractérisé en ce que le châssis mobile et chacun des calibres sont pourvus de dispositifs de solidarisation complémentaires standardisés coopérant afin de solidariser chaque calibre de manière amovible audit châssis, lesdits dispositifs de solidarisation étant conçus pour permettre un positionnement précis et répétable de chaque calibre de conformation géométrique par rapport au châssis et une transmission au châssis des efforts subis par le calibre de conformation géométrique, et en ce que le châssis mobile présente une rigidité suffisante pour supporter sans déformation ces efforts, et en ce que chaque calibre est apte à la préhension d'une partie d'un élément haut de carrosserie en tôle destiné à un véhicule spécifique.
Par « châssis mobile », on entend un châssis qu'on peut enlever ou changer de position. Ce changement de position peut être obtenu par des moyens équipant le châssis ou par des moyens distincts.
Grâce aux dispositifs de solidarisation standardisés, le châssis peut recevoir de nombreux calibres de conformation géométrique différents, de sorte que seul le calibre sera modifié lors d'un changement de gamme ou de modèle de véhicule.
Un châssis peut être pourvu d'un seul dispositif de solidarisation pour la fixation amovible d'un calibre. Pour des pièces particulièrement volumineuses, ou en fonction de l'encombrement disponible, on pourra envisager deux, voire plus, dispositifs de solidarisation, permettant ainsi la fixation amovible de deux calibres, ou plus, sur un même châssis. C'est le cas notamment lorsque l'élément haut de carrosserie est un pavillon de véhicule, les dimensions du pavillon nécessitant plusieurs calibres.
Par ailleurs, du fait que le dispositif de solidarisation assure une transmission des efforts subis par le calibre et du fait de la rigidité du châssis, il n'est plus nécessaire de réaliser des calibres encombrants et volumineux afin d'assurer une répétabilité de positionnement du calibre sur la ligne d'assemblage. Il est ainsi désormais possible de réduire de façon conséquente les dimensions et le poids du calibre. Ce dernier doit simplement présenter une rigidité suffisante pour ne pas se déformer sous l'effet de son propre poids, lorsqu'il n'est pas monté sur le châssis mobile selon l'invention.
Le positionnement relatif du calibre par rapport au châssis est assuré par le dispositif de solidarisation standardisé qui assure que tout calibre amovible sera systématiquement positionné d'une façon répétable par rapport au châssis. Bn raison de sa faible taille, le calibre est conçu pour positionner une partie d'une pièce de tôlerie, plusieurs calibres étant alors prévus pour le positionnement d'une pièce, avec un minimum de deux calibres par pièce, en fonction des dimensions de cette dernière. Ces différents calibres sont supportés chacun par un châssis différent, ou éventuellement par un même châssis.
Avantageusement, le dispositif de solidarisation du châssis comprend des moyens de positionnement du calibre par rapport au châssis et des moyens de blocage du calibre contre le châssis.
Les moyens de positionnement assurent la répétabilité du positionnement du calibre par rapport au châssis, tandis que les moyens de blocage assurent la solidarisation du calibre au châssis permettant une transmission au châssis des efforts subis par le calibre. Ces moyens de blocage peuvent être, par exemple, les moyens de blocage utilisés habituellement pour maintenir une pièce de tôlerie sur un outil. Hs sont donc fabriqués en grande quantité, ce qui permet de réduire le coût de fabrication du châssis mobile selon l'invention.
Avantageusement, le châssis comprend des moyens de commande automatique des moyens de blocage du calibre de conformation géométrique contre le châssis. Une commande automatique du blocage du calibre de conformation géométrique permet une robotisation ou une automatisation éventuelle de l'utilisation du châssis mobile.
Toutefois, la commande des moyens de blocage peut également être manuelle, le choix entre commande manuelle et automatique dépendant des contraintes ergonomiques et de temps de cycle.
Les moyens de positionnement du dispositif de solidarisation peuvent comprendre une surface d'appui apte à recevoir une surface d'appui complémentaire prévue sur le calibre, et supportant au moins deux pions et/ ou orifices de guidage aptes à coopérer avec des orifices et/ ou des pions de guidage correspondants prévus sur le calibre, ladite surface d'appui supportant également les moyens de blocage. Un positionnement simple, efficace et peu coûteux est ainsi obtenu.
Par exemple, la surface d'appui peut être en forme d'équerre présentant une face supérieure sensiblement horizontale et une face inférieure sensiblement verticale. Il peut également s'agir d'une plaque plate.
La surface d'appui peut présenter au moins une face pourvue d'au moins deux pions et/ ou orifices de guidage d'axe sensiblement perpendiculaire à ladite surface, aptes à coopérer avec des orifices et/ ou pions correspondants de la surface d'appui du calibre de conformation géométrique, et au moins une autre face pourvue d'au moins un élément de blocage apte à serrer le calibre de conformation géométrique contre ladite face. Bn variante, les éléments de guidage et de blocage pourront également être sur une même face.
Dans le cas d'une surface d'appui en équerre, les pions et/ou orifices de guidage peuvent être placés sur la face supérieure, de manière à ce que leur axe s'étende verticalement. Ainsi, le calibre repose de par son propre poids sur le châssis avant son blocage par les moyens de blocage, ce qui permet d'éviter une chute du calibre lors de son montage sur le châssis, avant son blocage. En variante, les pions et/ou orifices de guidage pourront être prévus sur l'autre face de la surface d'appui en forme d'équerre ou être répartis sur les deux faces. Par exemple, chaque face peut être pourvue d'au moins un pion et/ou orifice de guidage, et chaque face, ou seulement l'une des deux faces, peut être pourvue d'un élément de blocage.
Avantageusement, le châssis et chacun des calibres peuvent être pourvus de moyens de raccord rapide électriques et/ ou pneumatiques complémentaires destinés à l'alimentation du calibre, ces moyens étant montés de manière à être raccordés lorsque les dispositifs de solidarisation fixent le calibre sur le châssis.
De tels raccords permettent l'alimentation électrique et/ou pneumatique du calibre, en vue de l'éventuelle automatisation ou robotisation de l'utilisation du calibre lors de la préhension d'une pièce de tôlerie.
Avantageusement, chaque calibre est formé d'une structure de support équipée d'un dispositif de solidarisation standardisé au châssis, ladite structure supportant au moins un élément de maintien spécifique d'une partie d'un élément haut de carrosserie en tôle particulier.
Chaque calibre peut être pourvu de moyens de préhension pour un opérateur. Cet opérateur pourra être humain, ou bien il pourra s'agir d'un robot.
Avantageusement, le poids du calibre ne dépasse pas 15 kg, de préférence 12 kg.
Grâce à la conception du châssis, qui supporte les efforts les plus importants et assure la raideur de l'outil, les dimensions et le poids du calibre peuvent être diminués de manière considérable, n est ainsi possible de réaliser des calibres dont le poids est inférieur ou égal au poids maximum de portage autorisé par les normes d'ergonomie pour un opérateur, en fonction de la cadence de fabrication sur les lignes assemblage tôlerie à soudure manuelle.
A cet effet, chaque calibre sera par exemple réalisé en aluminium. L'invention concerne également l'utilisation d'une pluralité d'outils de positionnement selon l'invention dans une ligne d'assemblage par soudure, notamment manuelle, de pièces de tôlerie pour l'assemblage d'au moins un élément haut de carrosserie, tel que l'assemblage des traverses de pavillon aux côtés de caisse d'un véhicule ou du pavillon aux traverses de pavillon et aux côtés de caisse d'un véhicule.
Cette utilisation est particulièrement avantageuse dans ce type de ligne car elle permet une grande flexibilité de la ligne, et ceci même avec une ligne d'assemblage à soudure manuelle.
A chaque changement de gamme ou de modèle, il suffit en effet de changer les calibres correspondants. Ces derniers étant de faibles dimensions et poids, ils peuvent être stockés en grand nombre à proximité de la ligne d'assemblage, et peuvent être facilement transportés, notamment manuellement. Ainsi, la conception d'un nouveau véhicule ne nécessite plus un changement complet des outils de la ligne d'assemblage, mais uniquement la réalisation de nouveaux calibres, dont la fabrication est peu coûteuse en raison de leur faible taille. Une réduction considérable du coût de fabrication d'un nouveau véhicule peut ainsi être réalisée.
De plus, la grande flexibilité possible de la ligne d'assemblage rend possible une fabrication au film de véhicules, c'est-à-dire la fabrication en une journée sur une même ligne d'assemblage, de plusieurs véhicules de gammes ou modèles différents, assemblés de manière aléatoire au long de la journée. La production peut ainsi être très facilement adaptée en fonction de la demande.
Cette flexibilité permet également d'envisager une augmentation de la cadence de fabrication des véhicules, notamment dans le cas d'une robotisation ou d'une automatisation de la ligne d'assemblage.
En général, on utilisera deux outils de positionnement selon l'invention pour le positionnement de chaque pièce de tôlerie.
L'utilisation de deux outils suffit en effet pour chaque pièce de tôlerie. Ceci permet de réduire l'encombrement des outils autour de la ligne d'assemblage, ce qui peut faciliter l'accès à la ligne, et permet également une réduction du coût de fabrication d'une ligne.
L'invention est maintenant décrite en référence aux dessins annexés, non limitatifs, dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective schématique du montage de traverses de pavillon sur des côtés de caisse d'un véhicule, selon un premier mode de réalisation de l'invention ; la figure 2 est une vue agrandie d'un outil de positionnement d'une traverse de pavillon selon le premier mode de réalisation de l'invention ; la figure 3 est une vue d'un outil de positionnement d'une traverse de pavillon supporté par des pieds fixés au sol selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ; - la figure 4 est une vue agrandie de l'outil de positionnement de la figure 3 ; la figure 5 est une vue d'un outil de positionnement d'un pavillon supporté par des pieds fixés au sol selon un troisième mode de réalisation de l'invention ; la figure 6 est une vue agrandie de l'outil de positionnement de la figure 5 supportant un pavillon.
La figure 1 représente un poste d'une ligne d'assemblage à soudure manuelle dédiée à l'assemblage des traverses 30 de pavillon aux côtés de caisse 1 et 2 d'un véhicule. Afin d'assurer le positionnement relatif de chaque traverse 30 de pavillon par rapport à chacun des côtés de caisse 1, 2, chaque traverse 30 est maintenue par un outil 31 selon l'invention.
Chaque outil 31 comprend un châssis mobile 40 par rapport à un portique 32 du poste d'assemblage, ce châssis 40 supportant deux calibres amovibles 50 selon l'invention, adaptés chacun au positionnement de la traverse par rapport à l'un des côtés de caisse 1,
2, un seul calibre 50 fixé sur le châssis 40 étant visible pour chacun des outils 31 représenté sur la figure 1. Ainsi, chaque traverse 30 est maintenue par deux calibres 50 fixés sur un châssis 40 commun.
Le châssis mobile 40 comprend des moyens de déplacement et de positionnement par rapport à un référentiel fixe (X, Y, Z) du poste d'assemblage.
Dans l'exemple, les moyens de déplacement consistent en un chariot à déplacements linéaires, qui permet un déplacement et positionnement des calibres amovibles suivant les trois directions (X, Y, Z) par rapport au référentiel machine. Ce chariot est du type habituellement utilisé pour les outils des lignes d'assemblage de véhicule, il ne sera donc pas détaillé.
Le châssis 40 présente deux dispositifs de solidarisation standardisés aptes à coopérer chacun avec un dispositif de solidarisation complémentaire également standardisé d'un calibre 50 afin de solidariser les calibres 50 de manière amovible audit châssis.
Chaque dispositif de solidarisation standardisé est conçu pour permettre un positionnement précis, répétable et identique de chaque calibre de conformation géométrique par rapport au châssis et une transmission au châssis des efforts subis par le calibre de conformation géométrique. De fait, le châssis mobile 40 doit présenter une rigidité suffisante pour supporter sans déformation ces efforts.
Une telle rigidité sera obtenue par un dimensionnement et un choix des matériaux adéquats du châssis. Ce dimensionnement sera calculé en fonction des efforts subis par chaque calibre lors du positionnement d'une traverse de pavillon en tôle particulière. En général, un surdimensionnement du châssis sera prévu afin d'assurer la stabilité de ce dernier quelques soient les conditions d'utilisation, et en permettant le positionnement de traverses de pavillon en tôle présentant des poids variables.
Le châssis peut être réalisé en tôles d'acier d'épaisseur suffisante pour assurer à l'ensemble châssis et calibre amovible bloqué sur le châssis une raideur conforme aux spécifications des standards constructeurs de véhicule, en fonction des charges statiques et dynamiques.
La motorisation des moyens de déplacement est alors choisie en fonction du poids du châssis et des pièces qu'il est destiné à positionner.
Le dispositif de solidarisation standardisé du châssis 40 comprend des moyens de positionnement d'un calibre par rapport au châssis et des moyens de blocage d'un calibre contre le châssis.
Un outil 31 est représenté partiellement sur la figure 2.
Dans cet exemple, le dispositif de solidarisation standardisé du châssis mobile 40 comprend une surlace d'appui 41 sensiblement verticale supportant deux pions de guidage 42 d'axe perpendiculaire à la surface d'appui 41, et un élément de blocage 43 pour le blocage du calibre 50 contre la surface d'appui 41. L'élément de blocage 43 est disposé entre les pions de guidage 42.
Le calibre 50 est formé d'une structure 51 pourvue d'un dispositif de solidarisation standardisé complémentaire de celui du châssis, et d'éléments de maintien 52, 53 pour une traverse 30 et un côté de caisse 1, 2 respectivement.
Ces éléments de maintien consistent en éléments de blocage et éléments d'indexage habituellement utilisés pour ce type d'application. Bn particulier, dans l'exemple représenté, l'élément 53 est destiné à venir en prise avec la partie haute du côté de caisse, tandis que l'élément de maintien en position 52 est destiné à venir en prise avec la traverse 30.
La commande de blocage des calibres de conformation géométrique contre le châssis peut être manuelle ou automatique, en fonction des contraintes ergonomiques et de temps de cycle.
Dans ce dernier cas, le dispositif de solidarisation du calibre est alors pourvu de moyens de raccord rapide électriques et/ou pneumatiques (non représentés) pour l'actionnement du ou des éléments de maintien 52. De tels moyens de raccord rapide coopèrent avec des moyens complémentaires prévus sur le châssis, et sont montés de manière à pouvoir y être raccordés lorsque le calibre est solidarisé au châssis.
Le nombre d'éléments de maintien 52 d'un calibre sera déterminé en fonction de la forme et des dimensions de la pièce à maintenir. Selon l'invention, le calibre de conformation géométrique amovible
50 est pourvu d'un dispositif de solidarisation standardisé apte à coopérer avec le dispositif de solidarisation complémentaire standardisé dudit châssis. Ces dispositifs étant standardisés, il est ainsi aisé de changer de calibre, et ceci à moindre coût. Le dispositif de solidarisation standardisé des calibres est conçu pour permettre un positionnement précis et répétable du calibre de conformation géométrique par rapport au châssis et une transmission au châssis des efforts subis par le calibre de conformation géométrique.
Tel que déjà mentionné plus haut, chaque calibre est apte à la préhension d'une partie d'une traverse de pavillon en tôle spécifique.
Le dispositif de solidarisation du calibre comprend des moyens de positionnement du calibre par rapport au châssis.
Pour le calibre 50 représenté figure 2, ces moyens de positionnement sont complémentaires des moyens de positionnement du châssis correspondant, à savoir ils comprennent deux orifices de guidage 55, d'axe sensiblement vertical, distants l'un de l'autre formés sur une surface d'appui 54. Ces trous de guidage 55 (dont un seul est visible sur la figure 2) sont destinés au passage des pions de guidage 42 du châssis L'élément de blocage 43 du châssis est formé d'une partie mobile
43a pourvue d'une patte d'appui 43b venant en appui contre la surface d'appui 54 du calibre. Eventuellement, un patin peut être prévu sur la surlace d'appui du calibre pour recevoir la patte 43b de l'élément de blocage.
L'opérateur installe le calibre de la manière suivante, n le saisit grâce aux moyens de préhension (une ou deux poignées non représentées sur les figures) depuis un lieu de stockage et le positionne sur le châssis mobile 40 en insérant les pions 42 du châssis dans les orifices 55 correspondant du calibre. L'élément de blocage 43 est ensuite actionné manuellement ou automatiquement en fonction des contraintes ergonomiques et de cadence de fabrication, afin de bloquer le calibre contre le châssis. Ces opérations effectuées en sens inverse permettent le démontage du calibre et son remplacement par un autre calibre de manière très rapide.
Il va de soi qu'un autre mode de réalisation d'un dispositif de solidarisation pourrait également être utilisé pour un outil de mise en conformation géométrique d'une traverse de pavillon.
Un autre exemple d'un dispositif de solidarisation du châssis pourrait par exemple comprendre deux pions de guidage, d'axe sensiblement vertical, distants l'un de l'autre, et un élément de blocage pour bloquer le calibre contre le châssis. Ces deux pions de guidage sont situés sur la face supérieure d'une surlace d'appui en forme d'équerre, cette face supérieure s'étendant dans un plan sensiblement horizontal. L'élément de blocage est quant à lui disposé sur la face verticale de la surface d'appui, sensiblement à égale distance des deux pions de guidage. Le dispositif de solidarisation d'un calibre comprend alors des moyens de positionnement du châssis, à savoir ils comprennent deux orifices de guidage, d'axe sensiblement vertical, distants l'un de l'autre.
Ces deux orifices de guidage sont aptes à recevoir les pions de guidage du châssis. A cet effet, ils sont situés sur la face supérieure d'une surface d'appui en forme d'équerre, cette face supérieure s'étendant dans un plan sensiblement horizontal une fois montée sur le châssis mobile. La face d'appui comprend également une face inférieure sensiblement verticale en position montée.
Les faces supérieure et inférieure de la surface d'appui du calibre sont destinées à venir en appui contre les faces supérieure et inférieure correspondantes de la surface d'appui du châssis. Par ailleurs, la face inférieure du calibre présente une ouverture destinée à permettre le passage de l'élément de blocage du châssis.
D'autres modes de réalisation de ce dispositif de solidarisation sont possibles, pourvu que ce mode de réalisation soit standardisé afin de permettre une interchangeabilité des calibres sur plusieurs châssis mobiles.
Un autre exemple de réalisation d'un outil de positionnement de traverses de pavillon de véhicule sur une ligne d'assemblage, et son utilisation est présenté sur les figures 3 et 4.
Dans cet exemple, l'outil 310 comprend un châssis 400 supportant une pluralité de calibres amovibles 500, le châssis 400 étant une structure capacitaire de type grand préhenseur de géométrie, qui assure la mise en position des calibres 500 de conformation géométrie des traverses de pavillon et de la partie haute des côtés de caisse gauche et droit.
Le châssis 400 est équipé de moyens de positionnement par rapport au référentiel machine. Ces moyens de positionnement comprennent quatre pieds 401 destinés à être fixés au sol, sur le bâti de la machine d'assemblage.
Dans l'exemple, ces pieds 401 sont amovibles, en forme de poteaux, le châssis pouvant être désolidarisé des pieds, et des moyens de centrage permettent d'assurer le centrage répétable du châssis sur les quatre pieds. Dans l'exemple, ces pieds 401 sont amovibles, en forme de poteaux, le châssis reposant par des appuis 403 sur les pieds 401, tandis que des moyens de centrage permettent d'assurer le centrage répétable du châssis sur les quatre pieds. Dans l'exemple représenté, ces moyens de centrage consistent en des centreurs de guidage 402 prévus sur deux des quatre pieds 401. Dans cette configuration, les pieds 401 sont fixés en permanence au sol, sur le bâti de la machine d'assemblage, le châssis étant amené sur les pieds.
Les quatre pieds 401 destinés à être fixés sur le bâti de la machine d'assemblage, au sol, sont dimensionnés en fonction des objectifs de raideur à assurer pour l'outil 310, à savoir l'ensemble châssis préhenseur de géométrie et calibres amovibles bloqués contre le châssis. Le déplacement du châssis porte calibres amovibles est réalisé par un moyen de préhension de type palan (non représenté).
La mise en conformité géométrique des traverses de pavillon et du haut des côtés de caisse gauche et droit, est assurée par des calibres amovibles 500, spécifiques à chaque véhicule à assembler.
Le positionnement et le blocage de chaque calibre conformation géométrie par rapport au châssis est réalisé au moyen de dispositifs de solidarisation 407 complémentaires et standardisés, par exemple identiques à ceux décrits pour l'exemple détaillé ci- dessus en référence aux figures 1 et 2. Sur les figures, on constatera qu'une pluralité de dispositifs de solidarisation 407 sont prévus sur le châssis, dont les positions peuvent être prévues pour correspondre à la mise en place de calibres destinés à différents types de traverses de pavillon.
Une interface identique sur le châssis et sur chaque calibre de géométrie assure la répétabilité du positionnement et du blocage des calibres sur le châssis.
Pour que le chargement et le déchargement des calibres amovibles soient réalisés par un opérateur de fabrication, le poids de ces calibres amovibles est inférieur ou égal au poids maximum de portage autorisé par les normes d'ergonomies, en fonction de la cadence de fabrication sur les lignes d'assemblage tôlerie à soudure manuelle.
Un autre exemple de réalisation d'un outil de positionnement d'un pavillon de véhicule sur une ligne d'assemblage, et son utilisation est présenté sur les figures 5 et 6. Ce mode de réalisation est très proche du précédent, les châssis étant dans les deux cas, des structures capacitaires de type grand préhenseur de géométrie.
Dans cet exemple, l'outil 310' comprend un châssis 400' supportant une pluralité de calibres amovibles 500', le châssis 400' assurant la mise en position des calibres 500' de conformation géométrie du pavillon 300'.
Le châssis 400' est équipé de moyens de positionnement par rapport au référentiel machine. Ces moyens de positionnement comprennent quatre pieds 401' destinés à être fixés au sol, sur le bâti de la machine d'assemblage. Dans l'exemple, ces pieds 401' sont amovibles, en forme de poteaux, le châssis reposant par des appuis 403' sur les pieds 401', tandis que des moyens de centrage permettent d'assurer le centrage répétable du châssis sur les quatre pieds. Dans l'exemple représenté, ces moyens de centrage consistent en des centreurs de guidage 402' prévus sur deux des quatre pieds 401'. Dans cette configuration, les pieds 401' sont fixés en permanence au sol, sur le bâti de la machine d'assemblage, le châssis étant amené sur les pieds.
On peut également prévoir d'autres appuis 404', par exemple deus, aptes à recevoir des centreurs de guidage placés plus près de l'axe du châssis, utilisés par exemple dans le poste de prise du pavillon, où le centrage du châssis est réalisé par des pieds 401' plus rapprochés de l'axe du châssis.
Les quatre pieds 401' destinés à être fixés sur le bâti de la machine d'assemblage, au sol, sont dimensionnés en fonction des objectifs de raideur à assurer pour l'outil 310', à savoir l'ensemble châssis préhenseur de géométrie et calibres amovibles bloqués contre le châssis.
Le déplacement du châssis porte calibres amovibles est réalisé par un moyen de préhension de type palan, sur les figures 5 et 6, les câbles de support du châssis 405' sont représentés. Dans l'exemple représenté, le châssis 400' est également pourvu de moyens de blocage du pavillon sur le châssis, qui consistent en des ventouses 406', par exemple au nombre de 4 ou 6.
La mise en conformité géométrique du pavillon est assurée par des calibres amovibles 500', spécifiques à chaque véhicule à assembler. Le positionnement et le blocage de chaque calibre conformation géométrie par rapport au châssis est réalisé au moyen de dispositifs de solidarisation 407' complémentaires et standardisés, par exemple identiques à ceux décrits pour l'exemple détaillé ci- dessus en référence aux figures 1 et 2. Sur les figures, on constatera qu'une pluralité de dispositifs de solidarisation 407' sont prévus sur le châssis, dont les positions peuvent être prévues pour correspondre à la mise en place de calibres destinés à différents types de pavillon. Ainsi, pour le support du pavillon de la figure 6, seule une partie des dispositifs de solidarisation 405' sont utilisés par des calibres 500', les autres dispositifs de solidarisation étant destinés aux calibres d'un autre type de pavillon. Une interface identique sur le châssis et sur chaque calibre de géométrie assure la répétabilité du positionnement et du blocage des calibres sur le châssis.
Pour que le chargement et le déchargement des calibres amovibles soient réalisés par un opérateur de fabrication, le poids de ces calibres amovibles est inférieur ou égal au poids maximum de portage autorisé par les normes d'ergonomies, en fonction de la cadence de fabrication sur les lignes d'assemblage tôlerie à soudure manuelle.
Par rapport aux solutions techniques connues, où la fonction de mise en position du référentiel géométrie par rapport à une pièce de tôlerie, (c'est-à-dire le positionnement de l'outil par rapport à un référentiel fixe du poste d'assemblage), et la fonction de conformation géométrique de la pièce de tôlerie sur le référentiel géométrie (c'est- à- dire le positionnement de la pièce de tôlerie par rapport à l'outil) sont spécifiques à chaque véhicule à assembler, l'invention est caractérisée par les innovations suivantes :
- la fonction de mise en position du référentiel géométrie par rapport à la pièce de tôlerie est assurée par un même châssis mobile, identique pour une diversité de pièces de tôlerie à assembler,
- la fonction de conformation géométrique de la pièce de tôlerie sur le référentiel de géométrie est assurée par des calibres amovibles de mise en conformation géométrique, spécifiques à chaque pièce de tôlerie d'une gamme ou d'un modèle de véhicule. Elle présente également l'avantage de permettre un guidage et blocage des calibres sur les châssis dans une position toujours identique par rapport au châssis.
Les châssis selon l'invention permettent d'assurer la raideur du référentiel géométrie de part leur structure robuste, les calibres amovibles assurant uniquement la répétabilité géométrique des pièces de tôlerie à positionner.
Ces outils de positionnement sont utilisables pour l'assemblage de véhicules de différentes gammes ou de différents modèles, par simple changement des calibres. Il n'est ainsi pas nécessaire de fabriquer de nouveaux châssis mobiles à chaque changement de véhicule. Cette grande flexibilité autorise un assemblage en continu de plusieurs véhicules différents sur une même ligne (« assemblage au film »).

Claims

REVENDICATIONS
1. Outil de positionnement (31, 310, 310*) d'au moins un élément haut de carrosserie (30, 300*) d'un véhicule automobile sur une ligne d'assemblage, ledit outil comprenant : - un châssis mobile (40, 400, 400*) pourvu de moyens de déplacement et/ou de positionnement par rapport à un référentiel fixe (X, Y, Z), ledit châssis mobile étant destiné à supporter au moins un calibre de conformation géométrique (50, 500, 500),
- une pluralité de calibres de conformation géométrique amovibles (50, 500, 500*), chaque calibre étant destiné à être solidarisé de manière amovible au châssis mobile, caractérisé en ce que le châssis mobile et chacun des calibres sont pourvus de dispositifs de solidarisation complémentaires standardisés coopérant afin de solidariser chaque calibre de manière amovible audit châssis, lesdits dispositifs de solidarisation étant conçus pour permettre un positionnement précis et répétable de chaque calibre de conformation géométrique par rapport au châssis et une transmission au châssis des efforts subis par le calibre de conformation géométrique, et en ce que le châssis mobile présente une rigidité suffisante pour supporter sans déformation ces efforts, et en ce que chaque calibre est apte à la préhension d'une partie d'un élément haut de carrosserie en tôle destiné à un véhicule spécifique.
2. Outil de positionnement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de solidarisation du châssis comprend des moyens de positionnement du calibre par rapport au châssis et des moyens de blocage du calibre contre le châssis.
3. Outil de positionnement selon la revendication 2, caractérisé en ce que le châssis comprend des moyens de commande automatique des moyens de blocage du calibre de conformation géométrique contre le châssis.
4. Outil de positionnement selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que les moyens de positionnement du dispositif de solidarisation comprennent une surface d'appui (41) apte à recevoir une surface d'appui (54) complémentaire prévue sur le calibre, et supportant au moins deux pions et/ ou orifices (42) de guidage aptes à coopérer avec des orifices et/ou des pions (55) de guidage correspondants prévus sur le calibre, ladite surface d'appui supportant également les moyens de blocage (43).
5. Outil de positionnement selon Tune des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le châssis et chacun des calibres sont pourvus de moyens de raccord rapide électriques et/ou pneumatiques complémentaires destinés à l'alimentation du calibre, ces moyens étant montés de manière à être raccordés lorsque les dispositifs de solidarisation fixent le calibre sur le châssis.
6. Outil de positionnement selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que chaque calibre est formé d'une structure de support (51) équipée d'un dispositif de solidarisation standardisé au châssis, ladite structure supportant au moins un élément de maintien (52, 53) spécifique d'une partie d'un élément haut de carrosserie en tôle particulier.
7. Outil de positionnement selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que chaque calibre est pourvu de moyens de préhension pour un opérateur.
8. Outil de positionnement selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le poids de chaque calibre ne dépasse pas 15 kg, de préférence 12kg.
9. Outil de positionnement selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que chaque calibre est en aluminium.
10. Utilisation d'une pluralité d'outils de positionnement selon l'une des revendications précédentes dans une ligne d'assemblage par soudure, notamment manuelle, de pièces de tôlerie pour l'assemblage d'au moins un élément haut de carrosserie, tel que l'assemblage des traverses de pavillon aux côtés de caisse d'un véhicule, ou l'assemblage du pavillon aux traverses de pavillon et aux côtés de caisse.
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