Brevet FR2276245A1 — publié le 19760123

La présente invention, due à la collaboration de Mes sieurs Jean SAUBESTY, Jean CHARPENTIER et Jacques BORGNET se rdpporte a un système de retournement de caisses dc véhiculas automobiles, utilisé su es channes d'assemblage et de montage d'éléments de c2rrosseri.., dans les fabrications en grandes sé- ries de véhicules zutomobiles. La manutention de caisses de corrosseries automobiles en cours de montage pose des problèmes par suite de l'encombre- ment et du manque de frigidité de tels assemblages. Les premières étapes d'assemblage des éléments de structure se font sur des gabarits de positionnement, servant en même temps de supports, puis, dès que l'assemblage présente une rigide suffisante, son faible poids lui fait préférer généralement des solutions de transport aérien, par balancelles. Ces solutions ont l'inconvénient d'un manque de précision dans la présentation des caisses transportées devant les postes de travail automatisés, par exemple par robots, qui exigent une présentation toujours identique et précise des caisses. De plus, ce sont les opérateurs qui doivent s'adapter à la position des caisses toujours orientées pareillement, mais sans précision sur les balancelles, et non plus la caisse qui peut se présenter dans la position la plus favorable pour les opérateurs. Il en résulte des conditions de travail fatigantes , en particulier pour les opérations intéressant les planchers des caisses où les balancelles sont simplement surélevéeSet où les opérateurs doivent travailler par en dessous, les bras levés. Pour supprimer de telles conditions, cn a prévu des chaines de transport des caisses au sol, où les caisses sont retournées sur des support s appropriés pour effectuer de tels travaux sur planchers, les caisses étant alors accessibles dans de bonnes conditions par dessus. Toutefois l'enconb.rement des caisses et leur manque de rigidité reposent, pour les opérations de retcurnement et leur positionnement sur les nouveaux supports dans les courts deldîs des cadences d'avancement de la chaîne, des bridages et calages dont la réalisation est coûteuse n main d'oeuvre t et matériel. La présente invention a pour objet un système de transport et de retournement de caisses simple et entièrement automatique où les inconvénients ci-dessus sont éliminés. Ce système, qui comprend un positionnement et un transport des caisses sur des chemins à rouleaux, au moyen de supports appropriés, luge supportant une caisse en position normale et berceau supportant la caisse en position retournée de celle-ci, un dispositif de retournement permettant le retournement de la caisse, est essentiellement caractérisé par le fait que la caisse est serrée en sandwich et maintenue par simple pression de serrage entre lesdits support s inférieur et supérieur qui coopèrent avec des éléments de table de roulement solidaires du dispositif de retournement, les opérations de retournement de la caisse s'effectuant ensuite par le retournement en bloc de l'ensemble : dispositif de retournement, supports supérieur et inférieur et caisse, des organes d'entraînement appropriés mettant en rotation ledit dispositif de retournement sur une table du chemin de roulement. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, le système comprend un dispositif de manutention aérien qui permet, après retournement d'une caisse, de soulever le support supérieur de la caisse et de l'acheminer vers un poste de retournement précédent en début de la section de chaîne, où ce support coiffe de nouveau une caisse arrivante pour devenir son support inférieur après retournement. Le système comprend encore un convoyeur sous la chaîne des tables de roulement pour acheminer les support s inférieurs libérés en fin d'opérations de chaîne, en suivant un circuit de retour entre deux postes intéressés de la chaîne, par exemple entre la fin d'une chaîne d'assemblage et un dernier poste le retournement, ou un premier poste de retournement et un début de chaîne, ou encore entre deux postes de retournement intermédiaires. Les luges et berceaux formant les support s de la caisse sont des structures simples, construites économiquement en série et ayant la double fonction d'organes de positionnement et de transport, ainsi que de mâchoires de serrage. Dans ce dernier rôle, ils permettent de ramener la forme irrégulière des caisses en cours d'assemblage à un ensemble de forme géométrique simple, donc facile à serrer, par exemple par vérins pneumatiques, avec une bonne répartition des premiers sur la structure. L'ensemble ci-dessus, entièrement automatique, peut fonctionner à toutes les cadences de la chaîne, et la précision de positionnement des caisses sur les luges et berceaux, qui est de tordre de celle des machines transfert classiques, permet l'emploi des postes de travail automatisés ou un positionnement des caisses bien adapté aux opérations de la chaîne pour les postes à opérations manuelles, ces résultats étant obtenus avec des frais dtinvestissement relativement modestes. L'invention sera mieux comprise par la description ciaprès faite d'un mode de réalisation du système de positionnement et de transport de caisses de véhicules, donné à titre d'exemple en référence aux dessins schématiques annexés dans lesquels - les figures 1 et 2 montrent un poste de mise en place des berceaux sur les caisses, respectivement en position de descente et de mise en place du berceau de manutention; - la figure 3 est une vue latérale du poste de mise en place, le berceau de manutention étant mis en place sur la caisse;; - les figures 4 à 9 montrent les différentes phases de l'opération de retournement d'une caisse représentée en vue frontale, dans le sens de son déplacement - la figure 10 montre une coupe transversale d'un poste de travail manuel sur plancher avec une caisse retournée sur son berceau, surplombé par un convoyeur de retour de luges; - les figures 11 et 12 montrent en coupe longitudinale une section de chaîne respectivement avant et après le retournement d'une caisse. Comme représenté aux figures 1 à 3, lors de son transport et de sa manutention, chaque caisse 1 prend appui à sa partie inférieure sur une luge 2. Cette dernière, d'une forme générale rectangulaire, comprend deux longerons 3, 4 et un nombre voulu de traverses 5 munies de centreurs 6stengageant dans des orifices correspondants de la caisse 1. Les longerons 3, 4 s'appuient sur les rouleaux 7 de la table supérieure 8 du chemin de roulement. A la partie supérieure de la caisse 1 est posé un berceau de manutention 9. Ce berceau est manutentionné par un descenseur 10 manipulé par un mécanisme de levage 11. Le berceau 9 comprend à sa partie supérieure deux longerons 12, 13 solidaires à l'avant d'un cadre rectangulaire 14 et à l'arrière d'un cadre similaire 15. Chaque cadre est formé d'une traverse horizontale supérieure 16, d'une traverse inférieure 17 et de deux montants verticaux 18 reliant les traverses près de leurs bouts. Une jambe de renfort 19 relie chaque montant du cadre avant 14 à un longeron 12, 13. Ces longerons forment avec les traverses supérieures 16 des cadres une luge inversée et reposent sur des galets latéraux 20 du descenseur 10. La traverse inférieure 17 du cadre avant est munie à chaque extrémité d'un tampon d'appui centreur 21 qui peut enserrer une partie appropriée 22 de l'avant de la caisse 1. La traverse inférieure 17 du cadre arrière 15 est munie à chaque extrémité d'un doigt 23 qui peut s'engager dans un centrage approprié 24 à l'arrière de la caisse 1. Les points d'appui et de centrage des caisses sur leurs supports sont choisis judicieusement en fonction de la structure de la carrosserie. L'opération de la mise en place du berceau se fait comme suit : dans une première phase de la figure 1, une caisse 1 est placée d'abord sur une luge 2 dont les centreurs 6 positionnent la partie inférieure de la caisse, et arrive ensuite sur un élément -de table 8 du -poste de mise en place du berceau supérieur. Ce berceau de manutention 9 est posé sur la caisse de véhicule 1 par le descenseur-ascenseur 10 et positionné ensuite par ses tampons 21 et doigts 23 dans les centrages correspondants 22 et 24 de la caisse (figures 2,3). La caisse 1,avec la luge 2 et son berceau 9 est ensuite dégagée du descenseur-ascenseur 10 et peut être transportée sur le chemin de roulement 8 des tables voisines. En même temps, une luge 2 dégagée lors d'une opération précédente est retournée sur le chemin inférieur 25 vers un poste précédent. Pour retourner une caisse au cours des manipulations à effectuer, on a recours à un dispositif retourneur 26 représenté à la figure 4 et disposé dans un poste de retournement de la chaîne. Ce dispositif consiste en un cylindre constitué de deux couronnes 27 reliées entre elles par des entretoises 28. Les deux couronnes 27 reposent sur des galets 29, 30. L'ensemble du cylindre ainsi formé peut être entraîné en rotation sur ses galets par tout moyen approprié (dispositif d'entraînement à pignon, à courroie, à galet moteur frottant etc..) L'écartement en direction axiale des deux couronnes correspond à celui des deux cadres avant et arrière 14, 15 d'un berceau de manutention 9. L'ensemble 26 des deux couronnes entretoisées est placé légèrement au-dessus d'une plate-forme 31 disposée au-dessus d'une table de chemin de roulement inférieure 25 sur laquelle sont retransportées des luges 2 en boucle de retour à vide. La plate-forme 31 porte d'un côté des galets 29 sur lesquel roulent librement les couronnes ; de l'autre côté, la plate-forme porte un réducteur de vitesse 32 dont deux roues de sortie 33 entraînent par exemple par une transmission 34 les couronnes 27. L'ensemble 26 des deux couronnes est solidaire, à la partie inférieure de la figure 3, d'un élément de table de roulement 8 à rouleaux 7, le plan de roulement étant perpendiculaire au plan passant par les axes de deux entretoises 22 diamétralement opposés et pouvant coïncider avec le plan horizontal de roulement des éléments de table 8 voisins. Parallèlement à cet élément de table 8-et diamétralement opposé à lui, est disposé un autre élément de table 8', dont la portée libre du rouleau 7' est légèrement supérieure à la largeur maximum du berceau 9, de sorte que ce dernier puisse sty engager. L'élément de table 8' peut coulisser entre les deux couronnes 27 en direction de l'élément 8, sous l'action de vérins 35 fixés à des supports 36 en V solidaires des couronnes 27 et à des traverses 37 parallèles à la table de roulement et également solidaires des couronnes. La tige 38 de chaque vérin est solidaire d'une partie médiane du châssis 39 de l'élément de table 8'. Le cycle de retournement se fait en six phases comme suit a/ Première phase, représentée à la figure 4 : la caisse 1, posée sur une luge 2 et sur laquelle est posé un berceau de manutention 9 et venant d'un élément de table de roulement voisin, est introduite dans le dispositif retourneur 26. b/ Deuxième phase, représentée à la figure 5 : sous l'action du vérin 35, la tige 38 de ce dernier descend la table supérieure 8' de façon à faire appuyer ses rouleaux 7' contre les longerons 12, 13 du berceau 9. La caisse se trouve donc bloquée entre les rouleaux 7 et 7' des tables inférieure 8 et supérieure 8', par ses appuis 29. c/ Troisième phase, celle de retournement proprement dit de la caisse, représentée à la figure 6 : un réducteur de vitesse 32, entraîné par un moteur, entraîne par des moyens appropriés, par exemple une courroie crantée 34, les couronnes 27 en un mouvement de rotation autour de leur axe géométrique dans le sens de la flèche F1, les couronnes roulant sur les galets 29 et 30. La caisse se trouve inversée et immobilisée après que les couronnes 27 aient tourné de 1800 ; la luge 2 se trouve maintenant à la partie haute du retourneur 26. d/ Quatrième phase, représentée à la figure 7 : l'action du vérin 35 fait rentrer sa tige 38 et ainsi descendre la section de table 8' jusqu 'à ce qu'elle vienne au niveau d'une section de table 8 voisine. La caisse se trouve alors désengagée de la luge 2. La luge 2' sur la section de table inférieure 25 est évacuée en arrière. e/ Cinquième phase, représentée à la figure 8 : la caisse avec son berceau de manutention est évacuée vers l'avant de la chaîne, vers un poste de travail ; la luge 2 est restée en position haute solidaire de la 'section de table 8 du retourneur 26. f/ Sixième phase, représentée à la figure 9 : le réducteur 32 est remis en marche en sens inverse de la figure 6 ; les couronnes 27 tournent dans le sens de la flêche F2 pour starrê- ter après avoir tourné de 1800 . La section de table 8' du retourneur 26 se retrouve en haut et celle 8 en bas avec la luge 2 qui sera évacuée à la suite de la caisse vers la section de table 8 voisine, d'où elle sera descendue vers une section de table inférieure 25 pour être évacuée vers l'arrière. Le retourneur 26 est prêt à recevoir la caisse suivante et le cycle est terminé. La caisse 1 est ammenée, à la cinquième phase ci-dessus, vers un poste de travail qui peut être, par exemple, un poste de soudage représenté à la figure 10. La caisse 1 avec son berceau de manutention est placée sur une section de table 8, où se trou vent disposés de part et d'autre de la table des postes de soudage amovibles 40, permettant à des opérateurs 41 se trouvant sur des plates-formes élevées 42 de procéder aisément à toutes les opéra tions de soudage de la partie basse de la caisse. A la partie haute de la figure est représenté un berceau de manipulation 9 en défilement vers l'arrière sur le convoyeur 43 pour aller équi per une autre caisse sur la chaîne. A la fin des opérations de soudage, la caisse 1 avec son berceau 9 est envoyée à un poste suivant de retournement à la sortie de la chaîne de finition pour être de nouveau retournée, les opérations se faisant alors dans tordre inverse des opéra tions des phases 4 à 1 ci-dessus décrites. Pour mieux illustrer les opérations de retournement certaines séquences de ces opérations sont représentées en coupe longitudinale d'une section de chaîne aux figures 11 et 12. La figure Il montre unecaisse 1 montée sur une luge 2 et posée dans le berceau de manutention 9, qui arrive d'une sec tion de table voisine 8a pour monter sur les rouleaux 7 de la section de table 8 du retourneur 26. Dans la Section de table sui vante, l'élément supérieur 8b vient d'être libéré et l'élément in férieur 25b porte une luge 2b qui va être transportée après la descente de cet élément, vers l'arrière. La figure 12 montre la même caisse 1 après pivotement de 1800 du retourneur 26 et descente de sa section de table 8' au niveau de la section de table voisine'8b, la luge 2 restant solidaire de la section de table 8 se trouvant maintenant en haut. La caisse' 1 est prête pour passer sur la section de table voisine 8b. REVENDICATIONS 1. Système de positionnement et de transport de caisses de véhicules automobiles sur une chaîne de montage, qui comprend un positionnement et un transport de caisses sur des chemins à rouleaux au moyen de supports appropriés, luge supportant la caisse en position normale et berceau supportant la caisse en position retournée de celle-ci, un dispositif de retournement permettant le retournement de la caisse,caractérisé par le fait que la caisse (1) est serrée en sandwich et maintenue par simple pression de serrage entre lesdits supports inférieur (2) et supérieur (9) qui coopèrent avec des éléments de table de roulement (8, 8') solidaires du dispositif de retournement (26), les opérations de retournement de la caisse s'effectuant ensuite par le retournement en bloc de l'ensemble : dispositif de retournement(26), supports supérieur (9) et inférieur (2) et caisse (1), des organes d'entraînement appropriés (32 à 34) mettant en rotation ledit dispositif de retournement (26) sur une table (31) de la chaine. 2. Système de positionnement selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend un dispositif de manutention aérien (43) qui permet, après retournement d'une caisse, de soulever le support supérieur (9) de la caisse et de l'acheminer vers un poste de retournement précédent en début de la section de chaîne où ce support coiffe de nouveau une caisse arrivante po pour devenir son support inférieur, après retournement. 3. Système de retournement selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend un convoyeur (25) sous la chaîne de tables de roulement (8) pour acheminer les supports inférieurs (2) libérés en fin d'opérations de la chaîne, en suivant un circuit de retour entre deux postes intéressés de la chaîne.