Brevet FR2613967A1 — publié le 19881021

La présente invention concerne un procédé de montage automatisé Ce sous-ensembles de bennes tels planchers et ridelles et la machine pour la mise en oeuvre de ce procédé. Actuellement, il n'existe pas,à notre connaissance, de machine capa- ble d'effectuer automatiquement le positionnement et le soudage, sur I tôle support, des divers éléments (traverses, poutres, corbeaux, rives, longerons) entrant dans la composition des divers sous-ensembles (planchers, ridelles) des bennes. Pourtant ces tâches, précises et répétitives, pourraient faire l'objet. avec un gain de productivité important, d'une automatisation plus ou moins poussée. C'est dans ce but, que le déposant a imaginé une technique et une machine d'une grande flexibilité capable, par exemple sous le contrôle d'un automate programmable, d'effectuer automatiquement les différentes opérations de positionnement et de soudage des divers éléments entrant dans la composition des sous-ensembles des bennes. Chaque sous-ensemble possède son propre programme de montage et la machine a été conçue pour pouvoir s'adapter simplement à chacun d'entre-eux. Le procédé de montage de sous-ensembles de bennes (planchers, ridelles), selon l'invention, est caractérisé en ce qu'il met en oeuvre les phases principales suivantes: (1) les éléments traverses, poutres et corbeaux sont d'abord positionnés automatiquement sur leur tôle support et pointés manuellement par soudure; (2) les éléments rives et longerons sont ensuite positionnés manuellement ou automatiquement, par rapport aux éléments précédents, et pointés également manuellement par soudure; (3) l'ensemble est enfin soudé automatiquement. Il est également caractérisé en ce que: - l'ensemble des éléments traverses, poutres, corbeaux, rives et longerons, nécessaires à la réalisation d'au moins un sous-ensemble de benne, sont préalablement pré-positionnés dans la première zone de la machine; - les phases (1) et (2) sont réalisées, soit dans la deuxième zone de la machine pour les châssis de longueur inférieure à 5 mètres, soit dans les deuxième et troisième zones de la machine pour les châssis de longueur supèrieure à 5 mètres; - la phase (3) est réalisée, soit dans la troisième zone de la machine pour les châssis de longueur infèrieure à 5 mètres, soit dans les deuxième me et troisième zones de la machine pour les châssis de longueur supérieu re à 5 mètres. Quant à la machine, elle comporte: - des moyens de préhension,obéissant à des programmes bien spcifiques, permettant le passage automatique des divers éléments traverses, poutres, corbeaux, rives et longerons,de la première aux deuxième et troisième zones de la machine; - des moyens de pression, obéissant à des programmes bien spécifiques, permettant de plaquer automatiquement les éléments à souder sur leur tôle support dans les deuxième et troisième zones de la machine; - un robot à souder omnidirectionnel, obéissant à des programmes bien spécifiques, permettant le soudage automatique des divers éléments sur leur tôle support dans les deuxième et troisième zones de la machine. D'autres caractéristiques et avantages vont apparaltre à la lecture de la description détaillée qui suit d'un mode préféré de l'invention donné à titre d'exemple seulement et représenté aux dessins annexés. Sur ces dessins: - la figure 1 représente une vue d'ensemble de la machine; - la figure 2, une vue de détail d'un élément de benne type plancher; - la figure 3, une vue de détail d'un moyen de préhension type. L'élément plancher représenté à la figure 2 comporte: - une tôle support 1; - des traverses 2 (avant et arrière); - des poutres de basculement 3; - des traverses fractionnées 4; - des corbeaux 5; - une poutre de poussée 6 (fixation compas); - des rives 7; - des longerons 8. La machine représentée à la figure 1 comporte: - Un banc de montage 9 réalisé de manière classique grâce à des profilés métalliques, assemblés par mécano-soudure, rigidifiés par des entretoises et reposant par exemple sur 8 pieds. Ce banc comporte 3 zones: - la zone I servant au pré-positionnement de l'ensemble des éléments traverses, poutres, corbeaux, rives et longerons nécessaires à la réalisation d'au moins un sous-ensemble de benne (plancher ou ridelle); - la zone Il servant au positionnement automatique et au pointage manuel des divers éléments 2 à 8 sur la tôle 1 (cas d'un châssis de longueur inférieure à 5 mètres); elle a une longueur de 5 mètres environ et une largeur de 2,50 mètres environ; dans le cas de ridelles, il est pfsCisje d'en traiter deux sur la largeur de la machine; lorsque le châssis es supérieur à 5 mètres, il faut utiliser les zones Il et III pour les ,f- rations de positionnement, de pointage et de soudage; - la zone III servant au soudage automatique de sous-ensembles de isenres préalablement préparés (positionnement et soudage) dans la zone Il(chas- sis de longueur inférieure à 5 mètres); ses dimensions sont identiques à celles de la zone Il; les sous-ensembles de bennes sont par exemple p- sés sur des rouleaux facilitant le passage de la zone Il à la zone III. - Un positionneur comportant au moins six moyens de préhension 10 montés sur au moins deux supports rotatifs 11 solidaires d'un premier portique 12 pouvant se déplacer automatiquement sur l'intégralité des zones I, Il, et III grâce à un ensemble glissière-crémaillère 13 solidaire du banc de montage 9 et moto-réducteur-pignon 14 solidaire du portique de préhension 12. Le moto-réducteur est équipé d'un frein et d'un codeur (nombre de tours programmé pour une précision de position de l'ordre du dizième de millimètre). Les supports rotatifs 11 sont perpendiculaires à l'axe principal 15 de la machine pour la manutention des éléments traverses, poutres et corbeaux. Ils sont paralléles à l'axe 15 pour la manutention automatique éventuelle des éléments rives et longerons. Les axes des supports rotatifs des moyens de préhension sont réglables en position sur la largeur de la machine. - Un dispositif de pression comportant au moins trois moyens de pression 16, du type vérin, montés sur au moins un support rotatif 17 solidaire d'un deuxième portique 18 pouvant se déplacer automatiquement sur l'intégralité des zones Il et III grâce à un ensemble glissière-crémaillère 19 solidaire du banc de montage et moto-réducteur-pignon 20 solidaire du portique de pression 18. Le moto-réducteur est également équipé d'un frein et d'un codeur. Le support rotatif 17 est perpendiculaire à l'axe principal 15 de la machine pour intervenir sur les éléments traverses, poutres et corbeaux. Il est paralléle à l'axe 15 pour intervenir sur les éléments rives et longerons. l'axe du (ou des) support rotatif des moyens de pression est également réglable en position sur la largeur de la machine. - Un robot à souder omnidirectionnel 21 solidaire d'un troisième portique 22 pouvant se déplacer automatiquement sur l'intégralité des zones Il et III grâce à un ensemble glissière-crémaillère 23 solidaire du banc de montage et moto-réducteur-pignon 24 solidaire du portique de soudage. Le moto-réducteur est également équipé d'un frein et d'un codeur. Le rc- bot à souder peut intervenir sur toute la largeur de la machine. - Un automate programmable (non représenté) ou tout autre moyen capable de commander et de controler l'ensemble des portiques et des moyens de préhension, de pression et de soudage des éléments traverses, poutres, corbeaux, rives et longerons; chaque sous-ensemble (plancher, ridelle) de benne à réaliser possèdant son propre programme de montage. Le moyen de préhension représenté à la figure 3 comporte: - un premier fourreau 25 solidaire du portique 12 (il peut par exemple avoir une section carrée); - un deuxième fourreau 26 mobile (télescopique) par rapport à 25 et solidaire d'un vérin 27, lui même solidaire de 12, contrôlant le déplacement vertical; - le bras d'appui 28 de la pince solidaire de l'autre extrémité du vérin; - le bras mobile 29 de la pince, commandé également par un vérin 30, permettant la prise des éléments des sous-ensembles de bennes par serrage contre le bras fixe. Le fonctionnement de la machine est le suivant: (1) les éléments traverses, poutres et corbeaux, nécessaires au montage d'au moins un sous-ensemble de benne, sont au préalable pré-positionnés dans la zone I de la machine sur des gabarits bien définis. Il en est de même des éléments rives et longerons dans le cas de leur montage automatique. (2) les éléments précédents sont saisis un par un par le positionneur qui les positionne avec précision sur la tôle support. Ils sont alors pointés par soudure manuellement. Il est possible d'envisager un pointage automatique. Dans le cas du positionnement manuel des éléments rives et longerons, ils sont alors stockés sur le côté longitudinal de la machine. Le pointage par soudure se fait ensuite de la même manière. (3) les éléments ainsi positionnés et pointés sont ensuite soudés automatiquement par action simultanée du dispositif pressoir et du robot à souder. Les trois portiques et plus particulièrement les deux portiques 18 et 22 doivent pouvoir opérer en simultanéité sur l'intégralité des zones Il et III avec passage possible de l'un sous l'autre. Lorsqu'un sous-ensemble de longueur inférieure à 5 mètres est pointé dans la zone II on le transfère dans la zone III pour le souder. En même temps on peut positionner et pointer un nouveau sous-ensemble dans la zone Il. Bien entendu l'invention m'est pas limitée au mode de réatisat-;#: décrit et représenté pour lequel on pourra prévoir d'autres variantes, utiliser tout type de matériau et l'étendre à d'autres aplications, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS i- Procédé de montage automatisé de sous-ensembles de bennes, plus particulièrement de planchers et de ridelles, caractérisé en ce qu'il met en oeuvre les phases principales suivantes: (l) les éléments traverses 2, poutres 3 et corbeaux 5 sont d'abord prise tionnés automatiquement sur leur tôle support 1 et pointés par soudure; (2) les éléments rives 7 et longerons 8 sont ensuite positionnés#manuel- lement ou automatiquement, par rapport aux éléments précédents, et pointés également par soudure; (3) l'ensemple est enfin soudé automatiquement. 2- Procédé, selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble des éléments traverses, poutres, corbeaux, rives et longerons, nécessaires à la réalisation d'au moins un sous-ensemble de benne, sont préalablement pré-positionnés dans la zone I de la machine. 3- Procédé, selon la revendication 1, caractérisé en ce que les phases (1) et (2) sont réalisées, soit dans la zone Il pour les châssis de longueur inférieure à 5 mètres, soit dans les zones Il et III pour les châssis de longueur supérieure à 5 mètres. 4- Procédé, selon la revendication 1, caractérisé en ce que la phase (3) est réalisée, soit dans la zone III de la machine pour les châssis de longueur inférieure à 5 mètres, soit dans les zones Il et III pour les châssis de longueur supérieure à 5 mètres. 5- Machine pour la mise en oeuvre du procédé, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le passage des éléments traverses, poutres, corbeaux, rives et longerons, de la zone I à la zone Il ou III, est réalisée grâce à un positionneur, obéissant à des programmes bien spécifiques, comportant au moins six moyens de préhension 10, montés sur un premier portique 12 pouvant se déplacer automatiquement sur l'ensemble des zones I, Il et III. 6- Machine, selon la revendication 5, caractérisée en ce que les supports rotatifs il des moyens de préhension 10 sont soit perpendiculaires à l'axe longitudinal 15 de la machine pour saisir les éléments traverses, poutres et corbeaux, soit paralléles à ce même axe pour saisir les éléments rives et longerons. 7- Machine, selon la revendication 6, caractérisée en ce que les axes des supports rotatifs ll des moyens de préhension 10 sont réglables en position sur la largeur de la machine. 8- Machine, selon l'une quelconque des revendications 5, 6 ou 7, caractérisée en ce que les moyens de préhension comportent deux fourreaux télescopiques 25 et 26,commandés par vérin 27 contrôlant le déplacent vertical de l'un par rapport à l'autre,et un bras de pince mobile 7". commandé également par vérin 30, permettant la prise des éléments des sous-ensembles de bennes par serrage contre le bras fixe 28. 9- Machine, selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'une pression verticale peut être exercée sur les éléments à souder grâce à au moins trois moyens de pression 16, du type vérin, obéissant à des programme mes bien spécifiques, montés sur au moins un support rotatif 17 solidaire d'un deuxième portique 18 pouvant se déplacer automatiquement sur les zones Il et III. 10- Machine, selon la revendication 5, caractérisée en ce que le soudage automatique des éléments traverses, poutres, corbeaux, rives et longerons sur leur tôle support, est réalisé grâce à un robot à souder omnidirectionnel 21, obéissant à des programmes bien spécifiques, solidaire d'un troisième portique 22 pouvant se déplacer automatiquement sur les zones Il et III.