Brevet FR2611552A1 — publié le 19880909

PROCEDE POUR L'ASSEMBLAGE AUTOMATISE DE PIECES DE TOLERIE NOTAMMENT La présente invention se rapporte au domaine de l'assemblage automatisé de pièces mécaniques, notamment de petites pièces de tôlerie à fixer sur des pièces réceDtrices. Elle vise plus spécialement un procédé d'assemblage de telles pièces qui permet - d'éviter au maximum l' utilisation de montages spécifiques, - d' assurer la géométrie directement par les pièces et maintenir celles-ci pendant les manipulations, - et de faciliter l'installation d' ateliers capacitaires et robotisés. Il s' avère nécessaire de distinguer pour l' état de la technique, un assemblage manuel d' un assemblage robotisé, tous deux ne procurant pas les avantages techniques précédemment cités. Pour le premier cas, les séquences d' assemblage se présentent ainsi - mise en place des constituants sur un montage spécifique avec une géométrie assurée par des drageoirs et des pilotes, - serrage des constituants, - soudage par pince manuelle, - desserage, - déchargement de l' ensemble soudé. Ces séquences pour un assemblage robotisé sont les suivantes - mise en place des constituants sur une série de montages ou palettes spécifiques avec une géométrie assurée par des drageoirs et des pilotes, - serrage des constituants, - déplacement du montage vers les robots, - soudage, - desserrage, - déchargement de l'ensemble soudé, - retour du montage vers la zone de chargement : dans cette solution, les montages spécifiques et une partie des pinces sont réinvestis au chargement des véhicules. L'invention a pour but de simplifier ces séries de séquences d'assemblage tout en atteignant les objectifs précités. A cet effet, elle propose un procédé d'assemblage de pièces qui présente, suivant une particularité essentielle, une étape préalable de pré-assemblage avec une mise en géométrie définitive, effectué à un poste de positionnement dépourvu de tout ou partie de dispositif spécifique de montage ; à ce pré-assemblage succèdent un transport éventuel de ces pièces maintenues en position, puis un assemblage définitif à un poste de finition. Suivant d' autres particularités, cette étape de préassemblage peut consister notamment en une opération de - clipsage ou coincement, - pointage par arc tiré, - pointage par effet résistif, - collage. D' autres particularités et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui suit de quatre modes de réalisation préférés, donnés à titre d' exemples non limitatifs, en références aux dessins annexés dans lesquels - les figures lA, lB et lC représentent un premier mode de réalisation avec un pré-assemblage par clipsage, - les figures 2A, 2B et 2C représentent un second mode de réalisation avec un pré-assemblage par coincement, - la figure 3 représente un troisième mode de réalisation avec un pré-assemblage par arc tiré, - et la figure 4 représente un quatrième mode de réalisation avec un pré-assemblage par effet résistif. Comme le suggèrent les figures 1 et 2, un assemblage comportant une opération préalable de clipsage ou de coincement procure un auto-positionnement de pièces à assembler. Des formes complémentaires sont en effet réalisées sur l'une ou les deux pièces à assembler en vue d'une mise en géométrie et d' un maintien en position automatiques par déformation relative ou coopération. Les figures lA, lB et lC illustrent un clipsage des pièces de tôlerie 2 et 4 par adjonction de pattes 6, d' encoches 8, de découpes particulières Les figures 2A, 2B et 2C illustrent quant à elles un coincement des pièces de tôlerie 10 et 12 par un choix des formes et des dimensions des trous de passage. Une tige en U 14 solidaire de la pièce 12 est engagée dans une boutonnière 16 de la pièce réceptrice 10. Les séquences d' un assemblage sont simplifiées et deviennent pour un assemblage manuel - mise en position relative des pièces, la géométrie et le maintien en position étant assurés par clipsage ou par coincement, - dépose de l'ensemble sur un montage simple, - soudage par pince manuelle, - déchargement de l' ensemble soudé. Ces séquences se présentent ainsi, pour un assemblage robotisé - mise en position relative des pièces, la géométrie et le maintien en position étant assurés par clipsage ou coincement, - dépose de l'ensemble sur un système simple de manutention (par exemple : chaîne à palettes), - préhension de l'ensemble par un robot de manutention pour soudage sur une pince au sol, - dépose sur un système de manutention ou conteneur. Au chargement du véhicule, seul le système de préhension du robot et une partie des pinces sont réinvestis. La figure 3 montre une pièce de tôlerie 18 à fixer sur une pièce réceptrice non représentée, mise en place sur un montage. Cette pièce 18 référencée dans un magasin de stockage est saisie par une pince de préhension 20 de robot ou de manipulateur qui la véhicule et la met en référence sur cette pièce réceptrice. Une opération de pointage par arc tiré est ensuite effectuée pour assurer une liaison convenable. Cette opération suppose l' existence d' une protubérance 22 sur cette pièce à déposer 18 et d'un rebord 24 pour faciliter la préhension. il peut être prévu de référencer automatiquement cette pièce à déposer 18 au moyen d'une tête de soudage spécifique. La figure 4 illustre un principe différent de pré-assemblage avec une mise en géométrie définitive. Suivant ce principe, la pièce à déposer 26 et la pièce réceptrice 28 sont positionnées à la suite d' une opération de pointage par effet résistif, avec un effort de serrage minimal et sans utilisation d' électrode ou de contre-électrode. La pièce à déposer 26 comporte au moins une protubérance 30. Avec un faible effort de serrage, le passage du courant engendre une micro-fusion localisée à cette protubérance et associée à un léger forgeage, sans aucune projection. Ce principe se révèle intéressant de par une mise en oeuvre simple et du matériel conventionnel de soudage par résistance, le courant étant transmis par un dispositif de préhension chargé de positionner la pièce. L' absence de refroidissement par les électrodes conduit à des duretés sensiblement plus faibles qu' avec des points normaux de soudure par résistance, et n' induit donc aucun risque particulier de fragilité. Un autre principe de pré-assemblage ou positionnement préalable consiste à coller au moyen d'une substance à prise instantanée, une pièce à déposer sur une pièce réceptrice. REVENDICATIONS 1/ Procédé d'assemblage automatisé de pièces, notamment de petites pièces de tôlerie à fixer sur des pièces réceptrices, caractérisé par les trois différentes étapes suivantes a) un pré-assemblage avec une mise en géométrie définitive, effectué à un poste de positionnement dépourvu de tout ou partie de dispositif spécifique de montage, b) un transport éventuel de pièces maintenues en position, c) et un assemblage définitif à un poste de finition. 2/ Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la première étape de positionnement consiste en une opération de clipsage ou coincement par réalisation sur l'une ou les deux pièces à assembler (2, 4 ; 10, 12) de formes complémentaires (6, 8 ; 14, 16) permettant une mise en géométrie et un maintien en position par déformation relative. 3/ Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la première étape de positionnement consiste en une opération de pointage par arc tiré entre une protubérance (22) d'une pièce à positionner (18) et une pièce réceptrice. 4/ Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la première étape de positionnement consiste en une opération de pointage par effet résistif entre une protubérance (30) d' une pièce à positionner (26) et une pièce réceptrice (28), avec un contact direct sous faible effort de serrage, sans utilisation d' électrode ou de contre-électrode. S/ Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la première étape de positionnement consiste en une opération de collage au moyen d'une substance à prise instantanée.