Brevet FR2630948A1 — publié le 19891110

La présente invention concerne une installa- tion perfectionnée pour exécuter l'opération de sou- dage - couramment appelée pointage - de carrosseries ou caisses de véhicules automobiles dans un poste de travail unique qui comprend une paire d'unités tour- nantes opposées sur lesquelles sont montés les équi- pements de travail nécessaires. Comme le savent bien les experts de cette branche, on a déjà proposé des installations automa- tiques pour la composition et la soudure de tôles profilées et éléments similaires dans des structures monolithiques, telles, par exemple, les carrosseries pour véhicules automobiles, les cabines pour camions et autres, installations o sont utilisés des éléments, dits gabarits conformateurs, qui consistent en un châssis supportant des moyens de centrage et des pin- ces de blocage et éventuellement aussi de soudage dis- posées de manière à pouvoir fixer et souder des tôles présentant une forme particulière. Etant donné leur fonction particulière, ces gabarits doivent être réali- sés spécialement pour une production particulière, les pinces de fixation et de soudage devant être disposées de façon adéquate. Pour rendre souples les postes de travail de la chaîne de production, ces gabarits conformateurs ne constituent pas un bloc unique avec ledit poste de tra- vail mais peuvent être retirés de celui-ci de manière à pouvoir être remplacés afin d'adapter le même poste de travail à différentes productions; par exemple, dans le cas de carrosseries de véhicules automobiles, pouvoir traiter des modèles différents. Un tel système est décrit, par exemple, dans le brevet allemand N 2 810 822. Pour tenter de rendre encore plus souple le système, on a réalisé, comme décrit, par exemple, dans les demandes de brevet italiennes N 20 226 A/84 déposée le 26-3-1984, No 23 102 A/82 déposée le 2-9- 1982 et N 23 055 A/83 déposée le 29-9-1983, toutes au nom de Gaetano Di Rosa, et dans la demande de bre- vet italienne No 67 563 A/77 au nom de Weldesign de Nepote André e C. s.a.s., des postes de travail com- prenant un système de déplacement desdits gabarits conformateurs permettant de remplacer automatiquement ces gabarits en les prélevant sur une réserve de gaba- rits conformateurs et en les positionnant, de façon automatique, dans leur position active, dans le poste de travail, rendant ainsi possible l'alternance de di- vers modèles sur la chaîne de production, une paire particulière de formateurs étant associée à chacun de ces modèles (le travail exigeant en général un for- mateur pour chaque côté de la chaîne). Bien que dans les brevets mentionnés ci-des- sus le système proposé pour l'emmagasinage des gaba- rits conformateurs, le nombre de ces gabarits confor- mateurs emmagasinés et le procédé pour leur transport jusqu'au siège prévu dans le poste de travail, soient, dans chacun, différents, ces systèmes souffrent en gé- néral d'un grave inconvénient de base découlant de leur complexité structurelle et de leur encombrement, surtout en rapport avec la partie magasin. D'autre part, dans lesdites installations connues, le déplacement des gabarits conformateurs exige un temps assez important. De plus, le système de transport et d'alter- nance des gabarits est assez complexe et doit être dimensionné pour transporter avec précision les gros- ses charges (en poids et en dimensions) représentées par les gabarits conformateurs et cela a une impor- tante incidence sur les coûts de réalisation et d'en- tretien. Le but général de la présente invention est d'éliminer les inconvénients mentionnés ci-dessus en réalisant une installation automatique pour la compo- sition de tôles profilées et autres, installation qui, tout en ayant la possibilité de traiter diffé- rents'modèles de produits, présente une structure ex- trêmement simple et compacte et permette le remplace- ment rapide de l'équipement dans le poste de travail. Un autre but de l'invention est de réaliser une ins- tallation du type indiqué ci-dessus conçue de façon à pouvoir utiliser des robots de soudage à portique sur la partie supérieure de la carrosserie. Selon la présente invention, les buts indi- qués ci-dessus sont atteints par une installation pour le soudage de carrosserie de véhicules automobi- les dans un poste de travail unique auquel lesdites carrosseries sont fournies successivement, des équi- pements pour le travail desdits carrosseries compre- nant des moyens de positionnement; de blocage et d'éventuels moyens de soudage. dans ledit poste étant montés, installation caractérisée par le fait que lesdits équipements sont portés par une paire d'unités tournantes opposées, chaque unité comprenant au moins deux groupes d'équipements différents les uns des autres qui peuvent être placés alternative- ment face au poste pour exécuter des travaux sur des carrosseries de types différents. Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, chaque groupe d'équipements est mobile entre une position inactive en dehors du parcours d'avan- cement de la carrosserie dans le poste de travail e' une position active dans laquelle les équipements sont aptes à exécuter le travail sur ladite carrosse- rie. Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, chaque groupe d'équipements est amovible par rapport à l'unité tournante respective afin de pou- voir être remplacé par un autre groupe provenant d'un magasin séparé. o05 Les caractéristiques de structure et de fonctionnement de l'invention, et ses avantages par rapport à la technique connue, seront plus compré- hensibles encore grâce a la description ci-après, faite en se référant aux dessins schématiques joints, qui montrent un exemple de réalisation pratique d'une installation selon l'invention. Sur ces dessins: - la figure 1 est une vue en élévation de ladite installation; - la figure 2 est une vue schématique, en coupe transversale effectuée selon le plan II-II de la fi- gure 1; - la figure 3 est une vue en plan du poste de travail montrant la disposition des robots de souda- ge; - la figure 4 est une vue en élévation représen- tant l'installation selon l'invention accouplée à un magasin de groupes d'équipements; - la figure 5 est une vue en coupe selon le plan V-V de la figure 4; - la figure 6 est une vue en plan de l'installa- tion; - la figure 7 est une vue de détail représentant le système de liaison entre chaque groupe d'équipe- ments et l'unité tournante correspondante; - la figure 8 est une vue de détail représentant schématiquement le système d'accouplement entre les sources d'énergie et le groupe d'équipements. En se référant aux dessins,-l'installation en question, désignée globalement par la référence , est structurellement constituée Dar un châssis 11 supportant une paire d'unités tournantes opposées 12. Ces unités 12 sont montées sur un axe central 13 au- tour duquel elles peuvent tourner sur commande, en- traînées par un moteur 14. Comme on le voit clairement sur les dessins, les unités opposées 12 sont espacées l'une de l'autre de façon à ce que, entre elles, puisse passer une chaîne de production, indiquée globalement par la ré- férence 15, pour la fourniture programmée de carros- serie 16 de véhicules automobiles à un poste de tra- vail 17. La chaîne 15 peut être d'un type quelconque connu des experts de cette branche et elle ne sera donc pas décrite et représentée ici de façon plus dé- taillée. Chaque unité 12 comprend une structure por- tante 18 dans laquelle ont été pratiquées des cavités 19 dans des positions opposées; dans chacune de ces cavités 19 est logé un groupe d'équipements 20 pour le travail sur une carrosserie 16. Ces équipements sont constitués par des éléments schématiquement dé- signés par 21 qui peuvent, par exemple, être de posi- tionnement, de blocage et de soudage de la carrosse- rie; ces éléments étant également d'un type bien con- nu ne seront pas décrits et représentés ici de manière plus détaillée. Chaque groupe 20 est monté, dans sa cavité 19 de la structure portant 18, de façon oscillante autour d'axes de rotation latéraux 22 pouvant être extraits au moyen d'un dispositif d'actionnement (figure 7).- Plus précisément, comme le montre la figure 2, les groupes 20 peuvent osciller, autour des axes 22, dans le sens des flèches 23, entre les deux positions re- présentées respectivement en pointillé et en trait plein. La position représentée en pointillé est inac- tive et n'interfère pas avec le parcours d'avancement de la carrosserie 16 dans le poste de travail 17, tandis que la position en trait plein est active aus- si bien pour placer les éléments 20 face à la carros- serie 16, de façon à pouvoir travailler dessus, que pour remplacer lesdits éléments, comme on l'explique- ra ci-après. Le déplacement de chaque groupe 20 entre les deux positions active et inactivè indiquées ci-dessus est commandé au moyen d'un vérin articulé 24, par exemple à huile, agissant entre la structure portante 18 et le groupe 20 lui-même; cette action se déroule grâce à un contrechâssis 25 relié à ladite structure 18 de façon articulée au moyen du même système d'ar- ticulation 22.. Ledit contrechâssis 25 est nécessaire dans la mesure o le vérin 24 ne peut pas agir direc- tement sur le groupe 20, qui doit être remplaçable. Le groupe 20 est rendu solidaire du contrechâssis 25 au moyen d'un verrou 26 avec un dispositif d'action- nement correspondant (figure 7). D'autre part, dans la position active dans le poste de travail (figure 2), les groupes opposés sont bloqués sur place de façon stable, en cor- respondance du côté extérieur, au moyen d'un dispo- sitif de serrage qui peut être constitué, par exem- ple, par une mâchoire fixe 27 et une mâchoire mobile 28. Cette mâchoire 28 est mobile, à l'aide d'un vé- rin d'actionnement 29, entre la position inactive rabattue, indiquée en pointillé, qui n'interfère pas avec l'oscillation du groupe 20, et la position ac- tive soulevée indiquée en trait plein dans laquelle le groupe 20 est solidement bloqué sur place. Entre chaque groupe 20, sur la structure portante 18, sont prévus des groupes 30, 31, compre- nant respectivement aussi bien des équipements de pilotage des différents outillages que des équipements d'alimentation d'énergie électrique et d'air comprimé. Ces groupes 30, 31, d'un type déjà connu, sont dispo- sés de façon adéquate au centre de la structure 18 et leurs branchements aboutissent tous à un seul disposi- tif d'accouplement rapide 32 (fig. 8) muni d'un dispo- sitif d'actionnement et monté en partie sur la struc- ture 18 elle-même et en partie sur le groupe d'équipe- ments 20. Lesdits groupes 30 et 31 sont centralisés et peuvent servir indifféremment pour les divers types de groupes d'équipements 20 après modification du program- me. Par 33, on indique des robots de soudage à terre et, par 34, des robots à portique supportés au- dessus de la carrosserie par ledit chassis 11 de façon à permettre le déplacement sur des guides entre les positions actives indiquées en trait plein et les posi- tions inactives indiquées en pointillé sur la figure 3. Un moteur 35 commande le déplacement desdits robots 34 sur des glissières 36 extérieuresà l'unité tournante 12. L'installation selon l'invention, comme on le voit clairement sur les figures 4 et 6, comprend en ou- tre des magasins latéraux 37 dans -lesquels est logée une série de groupes 20, différents les uns des autres, de manière à pouvoir travailler sur des carrosseries de différents types. Le déplacement des groupes 20 à partir des unités tournantes 12 respectives est effectué au moyen de transporteurs aériens motorisés 38, capables de prendre chaque groupe 20 de l'unité tournante 12 et de le transporter avec des chariots motorisés 39 aptes à emmagasiner les groupes 20 dans des logements latéraux du magasin. - Dans ce but, les transporteurs aériens 38 et les chariots motorisés 39 sont munis de verrous pour le blocage stable sur eux-mêmes du groupe 20 d'élé- ments 21. Le fonctionnement de l'installation objet de l'invention découle clairement de tout ce qui a été décrit ci-dessus en se référant aux dessins. Il est brièvement décrit ci-après. Au moyen des dispositifs d'actionnement 24, on obtient le déplacement des groupes opposés 20 se trouvant en position active afin de placer les équi- pements 21 correspondants face à la carrosserie à traiter. Cette position active est rigidement déter- minée par la fermeture de la mâchoire mobile 28. A partir de là, peuvent commencer les opé- rations prévues sur la carrosserie. Les groupes d'équipements 20 supérieurs, qui n'interviennent pas dans ces opérations là, pour- ront être utilisés ensuite pour une autre carrosse- rie, les unités 12 tournant de 180 et les groupes eux-mêmes étant positionnés de façon adéquate, comme il a été décrit- précédemment. Cette rotation peut être effectuée pendant l'alternace des carrosseries 16 sur la chaîne 15. Des groupes d'équipements différents de ceux montés sur les unités tournantes 12 opposées peuvent être utilisés à la place des groupes précédemment décrits en les prélevant dans le magasin d'équipements men- tionné ci-dessus qui est placé au-dessus du poste de travail et qui est réglé en fonctionnement automati- que par le système de gestion centralisé. Le changement d'équipements a lieu dans le cycle de temps de la chaine de production et pendant la phase de soudage dans le poste de pointage. Comme il a été indiqué précédemment, les groupes 20 à rem- placer sont prélevés au moyen de verrous et en utili- sant les transporteurs aériens 38 qui les déposent sur les chariots 39 correspondants lesquels les pren- nent en charge avec leurs propres verrous. Tandis que ces chariots (qui se déplacent par paires pour gagner du temps) sont dirigés vers un compartiment vide du magasin, un deuxième chariot, qui porte le groupe 20 à insérer dans l'unité tour- nante 12, se déplace de la position latérale de stoc- kage à la position centrale de prélèvement. De manière inverse a lieu le passage du cha- riot au transporteur aérien transversal et le dépôt dans l'unité tournante. Les avantages de l'installation selon l'in- vention peuvent se résumer comme il est indiqué ci- dessous. Système tournant unique contenant plusieurs séries d'équipements qui, activés dans des positions prédéterminées rigidement permettent de procéder au formage de plusieurs carrosseries. Dimensions compactes et simplification de l'installation. Possibilité d'utilisation de robots à porti- que sur la partie supérieure de la carrosserie. Possibilité d'utilisation d'équipements mo- biles pour réaliser des sous-types de la même carros- serie. REVENDICATIONS 1. Installation pour le soudage de carrosse- ries de véhicules automobiles dans un poste de tra- vail unique (17) auquel ces carrosseries sont four- nies successivement, des équipements pour le travail sur lesdites carrosseries, comprenant des moyens de positionnement, de blocage et d'éventuels moyens de soudage étant disposés dans ce poste de travail, ins- tallation caractérisée par le fait que lesdits équi- pements sont portés par une paire d'unités tournantes (12) opposées, chaque unité comprenant au moins deux groupes d'équipements (20) différents les uns des au- tres qui peuvent être placés alternativement face au poste pour exécuter des travaux, respectivement, sur des carrosseries (16) de différents types, 2. Installation selon- la revendication 1, caractérisée par le fait que chaque groupe d'équipe- ments (20) est mobile entre une position d'inactivi- té en dehors du parcours d'avancement de la carros- serie (16) dans le poste de travail (17) et une po- sition active dans laquelle les équipements sont ap- tes à effectuer le travail sur la carrosserie elle- même, des moyens (26) étant prévus pour accoupler de façon stable ledit groupe (20) à ladite unité tournante (12) dans chacune des deux positions indi- quées. 3. Installation selon la revendication 1, caractérisée par le fait que chaque groupe d'équipe- ments (20) est amovible par rapport à l'unité tour- nante (12) respective afin de pouvoir être remplacé par un autre groupe provenant d'un magasin séparé et en ce qu'il est prévu, des moyens de transport (38) entre ladite unité tournante (12) et ledit magasin (37). 4. Installation selon la revendication 1, 11' caractérisée par le fait que chaque unité tournante :(20) comprend un unique ensemble de groupes (30, 31) d'alimentation d'énergie et de pilotage pour les équipements, le tout étant centralisé.et utilisable par n'importe quel groupe d'équipements.