Brevet FR2577835A1 — publié le 19860829

l La présente invention se rapporte à des instal- lations de soudage destinées à souder les carrosseries de véhicules automobiles composées d'éléments en tôle em- boutie, et qui sont adaptées pour travailler automatique- ment sur au moins deux types différents de carrosseries, ces installations étant du type comprenant: un poste de soudage; un convoyeur servant à transporter à travers le poste de soudage une carrosserie de véhicule automobile pré-assemblée lâchement; des moyens servant à positionner avec précision l'élément soubassement de ladite carrosserie pré-assem- blée lâchement dans ledit poste de soudage; une Pluralité de paires de cadres latéraux dis- posés sur les deux côtés du convoyeur; une série d'outils de positionnement portés par chaque paire de cadres latéraux et servant à positionner avec précision lesdits éléments de la carrosserie par rapport audit élément soubassement, les outils de posi- tionnement portés par chaque paire desdits cadres étant adaptés à la configuration d'un type correspondant de carrosserie; lesdits cadres pouvant également se déplacer, pour venir se placer dans une position de travail ou s'en éloigner, sur des moyens de guidage prévus sur les deux côtés du convoyeur afin de permettre de changer ra- pidement la paire de cadres latéraux situés dans ladite position de travail dans le poste de sondage, selon le type de carrosserie qu'il s'agit de souder; chaque paire desdits cadres pouvant également se déplacer entre une position écartée, pour permettre d'introduire la carrosserie à souder dans le poste de soudage, et une position relativement rapprochée, dans laquelle les outils de positionnement agissent sur la carrosserie et placent les différents éléments de celle- ci dans la configuration de soudage; et des moyens de soudage prévus pour souder les carrosseries et qui comprennent une série de robots de soudage programmables. Une installation du type spécifié ci-dessus est décrite et représentée dans le brevet britannique n 1 564 669. Le but de la présente invention est de perfec- tionner une telle installation connue en améliorant par- ticulièrement sa souplesse de travail. La principale caractéristique de l'installation selon l'invention réside dans le fait qu'elle comprend un magasin de cadres latéraux auxiliaires qui portent des outils de positionnement correspondant à différents types de carrosseries, et des moyens supports mobiles des cadres latéraux, qui peuvent se déplacer entre une première position, dans laquelle ils sont agencés pour recevoir une paire de cadres latéraux lorsque ces der- niers quittent la position de travail, et une série d'au- tres positions qui permettent à ces moyens supports de transférer les cadres latéraux au magasin et de les fai- re revenir de ce magasin. Dans une forme de réalisation préférée, dans la- quelle les moyens de guidage comprennent des guides lon- gitudinaux parallèles au convoyeur de carrosseries, les parties d'extrémités des guides longitudinaux sont des parties séparées portées par les moyens supports mobiles des cadres latéraux et les moyens supports mobiles com- prennent des structures porte-cadres que l'on peut faire tourner autour d'un axe vertical situé au droit de l'un de leurs bords d'extrémités. Un magasin de cadres laté- raux auxiliaires est prévu à proximité de chaque structu- re porte-cadre et comprend une série de structures fixes destinées à supporter les cadres latéraux auxiliaires dans des plans sensiblement radiaux par rapport à l'axe d'articulation de la structure porte-cadre correspondan- te, chacune desdites structures fixes possédant un orga- ne de guidage qui forme un prolongement du guide de la structure portecadre correspondante lorsque celle-ci est alignée sur cette structure fixe. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention seront mieux compris à la lecture de la descrip- tion qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels, la figure 1 est une vue schématique en éléva- tion de côté d'une installation de soudage pour carrosse- ries de véhicules automobiles selon l'invention; la figure 2 est une vue en plan de l'installa- tion de la figure 1; la figure 3 est une vue schématique en perspec- tive de l'installation des figures 1 et 2. L'installation de soudage représentée à titre d'exemple sur les dessins annexés est adaptée pour tra- vailler sur huit types différents de carrosseries de vé- hicules automobiles. L'installation de soudage comprend un poste de soudage 1 et un convoyeur 2 servant à transporter les carrosseries à souder à travers le poste de soudage 1. Les moyens servant à commander le mouvement des carrosse- ries le long du convoyeur 2 peuvent être de n'importe quel type connu. Ces moyens ne sont pas représentés en détail sur les dessins annexés, du fait qu'ils ne font pas partie du domaine de la présente invention. En ou- tre, on a omis de les représenter sur les dessins pour rendre ces derniers plus faciles à comprendre. Les carrosseries à souder parviennent à l'extré- mité d'entrée du convoyeur 2 après avoir été assemblées par réunion lâche de leurs éléments. Habituellement, cet- te réunion lâche s'effectue en pliant une série de lan- guettes qui font saillie sur certains des éléments de la carrosserie et en mettant les languettes pliées en prise avec les éléments adjacents. La liaison ainsi obtenue est une liaison labile, c'est-à-dire qu'elle permet un certain degré de jeu entre -les divers éléments qui sont réunis, de sorte qu'il est nécessaire de placer chaque élément de la carrosserie dans une position précise-lors- que la carrosserie subit l'opération de soudage dans le poste 1. Ce soudage est exécuté par une série de robots de soudage programmables 3. Le poste de soudage 1 représenté sur les des- sins est un poste de "pointage". Ceci signifie que, dans le poste de soudage, on exécute, uniquement le "pointage" de la carrosserie, en réalisant un nombre prédéterminé de points de soudure de façon à donner de la stabilité à la structure. La carrosserie ainsi soudée est ensuite transférée à des postes de soudage suivants qui complè- tent l'assemblage de la carrosserie par l'exécution d'au- tres opérations de soudage par points. De même qu'on l'a exposé dans le brevet britan- nique n 1 564 669, le poste de soudage 1 comprend des structures fixes 4 qui portent deux guides horizontaux longitudinaux 5 placés en hauteur et sur lesquels peu- vent coulisser deux paires de cadres latéraux 6a, 6b. Dans l'exemple représenté, la structure des ca- dres latéraux et des outils montés sur ces cadres, les moyens servant à supporter et guider ces cadres, et les moyens servant à déplacer les cadres latéraux le long des deux côtés du convoyeur sont exactement les mêmes que ceux décrits dans le brevet britannique précité et ne rentrent pas dans le domaine de l'invention. Les cadres latéraux portent, de -façon connue, des outils de positionnement (non représentés) destinés à agir sur les parties latérales et supérieures de la carrosserie de manière à les placer dans une position précise pendant le soudage. Au contraire, l'élément sou- bassement du corps est positionné par d'autres outils de positionnement agencés dans la partie inférieure du pos- te de soudage ou portés par la plate-forme support por- tant chaque carrosserie, comme décrit dans le brevet bri- tannique précité. Chaque paire de cadres latéraux possède des ou- tils de positionnement adaptés à. la configuration parti- culière d'un type de carrosserie qui lui correspond res- pectivement. Les paires de cadres latéraux qui sont mon- tées sur les guides longitudinaux 5 peuvent se déplacer le long de ces guides de manière à amener la paire de ca- dres latéraux qui correspond au type de carrosserie qu'il s'agit de souder à sa position de travail au poste de soudage. Lorsqu'une carrosserie d'un type différent de celui sur lequel le poste de soudage travaillait immé- diatement auparavant parvient au poste de soudage, les deux cadres latéraux qui se trouvent au poste de soudage peuvent être remplacés rapidement par coulissement sur leurs guides 5 respectifs. Comme on peut le voir en se reportant à la figu- re 2, un premier type de carrosserie A se trouve dans le poste de soudage et, pendant le soudage, ses éléments sont placés dans une position précise par les outils de positionnement portés par la paire de cadres latéraux 6a. Dans le cas représenté, la carrosserie du type A qui se trouve dans le poste de soudage est suivie d'une carrosserie d'un deuxième type B. Les outils de po- sitionnement agencés pour positionner les différents élé- ments de la carrosserie du type B pendant le soudage sont prévus sur deux cadres latéraux 6b. Comme ceci est décrit dans le brevet britannique précité, lorsque la carrosserie A quitte le poste de soudage et que la car- rosserie B qui la suit pénètre dans le poste de soudage, le mouvement des carrosseries le long du convoyeur est accompagné d'un mouvement longitudinal correspondant des deux paires de cadres latéraux 6a, 6b le long des guides , de manière à placer les deux cadres latéraux 6a dans une position d'attente (représentée par une silhouette en traits interrompus) qui est adjacente à l'extrémité de sortie du poste de soudage et les cadres latéraux 6b dans une position de travail. Egalement conformément aux enseignements du bre- vet britannique précité, chaque paire de cadres latéraux peut se déplacer entre un état écarté, dans lequel les cadres divergent vers le bas (représenté sur la figure 3), pour permettre à une nouvelle carrosserie à souder de pénétrer dans le poste de soudage,et un état relative- ment rapproché, dans lequel les cadres latéraux se trou- vent dans des plans verticaux et o leurs outils de posi- tionnement agissent sur les éléments latéraux et supé- rieurs de la carrosserie pour les placer dans une posi- tion précise. Ainsi que ceci est décrit dans le brevet britannique n 1 564 669, le déplacement desdits cadres entre l'état écarté et l'état rapproché est obtenu, dans la forme de réalisation représentée, par pivotement des cadres latéraux autour d'un axe longitudinal qui coinci- de avec les guides 5. Les détails de la liaison entre les cadres latéraux et leurs structures supports respec- tives qui permet le pivotement ne sont pas non plus dé- crits dans le présent mémoire puisqu'ils sont connus en sol. Ainsi qu'on l'a représenté sur la figure 3 (o le sens du défilement des carrosseries d'automobiles est indiqué par la flèche F), les guides longitudinaux 5 pos- sèdent des parties d'extrémités séparées 7 qui sont por- tées par des structures porte-cadres 8 articulées autour d'axes verticaux 9 situés au niveau de leurs bords d'ex- trémités verticaux adjacents à la structure fixe 4. Cha- que structure porte-cadre 8 est équipée des moyens per- mettant de la faire tourner autour de son articulation 9. Ces moyens peuvent être constitués, par exemple, par une roue 10 qui roule sur le sol et est entraînée en ro- tation par un moteur 11 porté par la structure porte-ca- dre 8. A proximité de chaque structure porte-cadre, se trouve un magasin de cadres latéraux auxiliaires 12 qui comprend une série de postes 13 constitués par des struc- tures fixes 14 dont chacune est munie d'un organe de gui- dage horizontal 15 agencé pour supporter un cadre laté- ral auxiliaire correspondant en le faisant coulisser. Les structures fixes 14 sont placées dans des plans à peu près radiaux par rapport à l'axe de pivotement 9 de la structure porte-cadre 8 correspondante, de sorte que cette dernière peut être placée dans une série de posi- tions de transfert dans chacune desquelles la partie de guidage supérieure 7 est alignée sur l'élément de guida- ge 15 d'une structure fixe 14 du magasin 12. De cette fa- çon, il est possible de transférer un cadre latéral en- tre un poste du magasin 12 et la structure porte-cadre correspondante. Ainsi qu'il ressort clairement de la descrip- tion donnée ci-dessus, l'utilisation des magasins 12 de cadres latéraux auxiliaires permet d'accroître la sou- plesse de l'installation. Par exemple, dans la forme de réalisation représentée, deux magasins 12 sont prévus sur chaque côté du convoyeur, chaque magasin comprenant quatre postes différents qui correspondent à un total de huit différents types de cadres latéraux (indiqués en 6a, 6b, 6c, 6d, 6e, 6f, 6q, 6h sur la figure 2) qui sont destinés à travailler sur un nombre égal de types de car- rosseries. En utilisation, deux paires de cadres latéraux sont agencés au poste de soudage, l'une de ces paires correspondant au type de carrosserie qui se trouve dans le poste de soudage et l'autre correspondant au type de carrosserie immédiatement suivant. Lorsque cette der- nière carrosserie pénètre dans le poste de soudage, les cadres latéraux qui ont travaillé sur la carrosserie pré- cédente s'éloignent de leur position de travail en cou- lissant sur les guides 7 portés par deux structures por- te-cadres 8 correspondantes. Lorsque, dans cette situa- tion, la carrosserie qui suit celle qui se trouve au pos- te de soudage est à nouveau différente des deux carrosse- ries qui la précédaient, les cadres latéraux qui se trou- vent dans la position d'attente sont renvoyés aux maga- sins correspondants par une rotation des structures por- te-cadres 8 et un mouvement de translation des cadres la- téraux, qui les fait passer des structures porte-cadres aux éléments de guidage 15 des postes de magasins corres- pondants. Les structures porte-cadres 8 s'alignent ensui- te sur les postes des magasins 12 dans lesquels sont pla- cés les cadres latéraux du type adapté pour travailler sur la carrosserie qui va pénétrer dans le poste de sou- dage. Ces cadres latéraux sont maintenant transférés des structures fixes 14 qui les supportent aux deux structu- res porte-cadres 8 et ces dernières reviennent à la posi- tion de travail représentée sur la figure 3 de manière à placer rapidement les cadres dans le poste de soudage pour remplacer les précédents. Pendant les périodes dans lesquelles un type donné de cadres latéraux se trouve dans les magasins 12, ces cadres sont facilement accessibles pour permettre aux opérateurs (représentés schématiquement sur les figu- res 2 et 3) d'exécuter d'éventuelles opérations d'entre- tien ou de réparation. Il ressort de la description donnée ci-dessus que l'installation selon l'invention peut être mise en application par une adaptation simple d'installations connues telles que celles qui sont décrites, par exem- ple, dans le brevet britannique précité. Bien entendu, diverses modifications pourront être apportées par l'homme de l'art à l'installation qui vient d'être décrite uniquement à titre d'exemple non li- mitatif sans sortir du cadre de l'invention. R E V E N D ICATIONS 1 - Installation de soudage destinée à souder les carrosseries de véhicules automobiles composées d'éléments en tôle emboutie, adaptée pour travailler au- tomatiquement sur au moins deux types différents de car- rosseries, du type comprenant: - un poste de soudage (1); un convoyeur (2) servant à transporter à tra- vers le poste de soudage une carrosserie de véhicule au- tomobile pré-assemblée lâchement; des moyens servant à positionner avec précision l'élément soubassement de ladite carrosserie pré-assem- blée lâchement dans ledit poste de soudage; une pluralité de paires de cadres latéraux (6) disposés sur les deux côtés du convoyeur (2); une série d'outils de positionnement portés par chaque paire de cadres latéraux (6) et servant à posi- tionner avec précision lesdits éléments de la carrosse- rie par rapport audit élément soubassement, les outils de positionnement portés par chaque paire desdits cadres étant adaptés à la configuration d'un type correspondant de carrosserie; lesdits cadres pouvant également se déplacer, pour venir se placer dans une position de travail ou s'en éloigner, sur des moyens de guidage (5) prévus sur les deux côtés du convoyeur (2) afin de permettre de changer rapidement la paire de cadres latéraux situés dans ladite position de travail dans le poste de souda- ge, selon le type de carrosserie qu'il s'agit de souder; chaque paire desdits cadres (6) pouvant égale- ment se déplacer entre une position écartée, pour permet- tre d'introduire la carrosserie à souder dans le poste de soudage, et une position relativement rapprochée, dans laquelle les outils de positionnement agissent sur la carrosserie et placent les différents éléments de celle-ci dans la configuration de soudage; et des moyens de soudage prévus pour souder les carrosseries et qui comprennent une série de robots de soudage programmables (3); caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un magasin de cadres latéraux auxiliaires (12), qui portent des outils de positionnement correspondant à différents types de carrosseries, et des moyens supports mobiles (8) pour les cadres latéraux, qui peuvent se déplacer en- tre une première position, dans laquelle ils sont agen- cés pour recevoir une paire de cadres latéraux (6) lors- que ces derniers quittent la position de travail, et une série d'autres positions qui permettent à ces moyens sup- ports mobiles (8) de transférer les cadres latéraux au magasin (12) et de les faire revenir de ce magasin. 2 - Installation selon la revendication 1, dans laquelle les moyens de soudage comprennent des guides longitudinaux (5) parallèles au convoyeur (2), caractéri- sée en ce que les parties d'extrémités (7) des guides longitudinaux (5) sont des parties séparées portées par les moyens supports mobiles (8) des cadres latéraux (6), en ce que les moyens supports mobiles comprennent des structures porte-cadres (8) qui peuvent tourner autour d'un axe vertical (9) situé au droit de l'un de leurs bords d'extrémités et en ce qu'un magasin de cadres laté- raux auxiliaires (12) est prévu à proximité de chaque structure porte-cadre (8). 3 - Installation selon la revendication 2, ca- ractérisée en ce que chaque magasin de cadres latéraux auxiliaires (12) comprend une série de structures fixes (14) destinées à supporter les cadres latéraux auxiliai- res (6) dans des plans sensiblement radiaux par rapport à l'axe d'articulation (9) de la structure porte-cadre (8) correspondante, chacune des structures fixes (14) possédant un élément de guidage (15) qui forme un prolon- gement du guide (7) de la structure porte-cadre corres- pondante (8) lorsque cette dernière est placée dans la position de transfert correspondante. 4 - Installation selon la revendication 3, ca- ractérisée en ce que chaque structure porte-cadre (8) possède des moyens permettant de la faire tourner autour de son axe d'articulation respectif (9).