Brevet FR2718378A1 — publié le 19951013

La présente invention concerne une chaine de montage de pièces, notamment de sous-ensembles d'automobiles. Ladite invention s'applique notamment au domaine de la construction automobile ou de toute autre industrie dans laquelle une gestion rigoureuse des pièces détachées est nécessaire. Parmi les nombreuses pièces fabriquées dans une usine, certaines d'entre elles doivent subir un assemblage avec d'autres pièces avant d'obtenir un ensemble pouvant être utilisé directement. Les pièces devant être assemblées sont fabriquées chacune sur un site de fabrication différent, stockées dans des caissons, lesdits caissons étant ensuite transférés à un poste d'assemblage o lesdites pièces seront ensuite assemblées. L'ensemble ainsi réalisé sera & son tour stocké dans un caisson pour être dirigé vers un transporteur pour amener ledit ensemble sur la chaiîne de montage du véhicule. Une telle organisation cause de nombreux problème. D'une part, la cadence du poste d'assemblage est dépendante de la cadence des deux postes de fabrication des pièces destinées à tre assemblées. D'autre part, on remarque aiséement qu'uns telle organisation nécessite des manipulations répétées, coûteuses en temps et en main d'oeuvre. La chaîne de montage selon 1'invention ne propose d'améliorer considérablement les méthodes existantes de préparation et de chargement de pièces détachées. Blle est constituée de postes de travail et d'une pluralité de zones de stockage prévues pour stocker des containers, chaque container étant prévu pour contenir une ou plusieurs pièces en cours de montage ou finies. Selon une caractéristique de 1'invention, entre deux zones de stockage consécutives, ladite chaîne de montage comprend une zone de chargement/déchargement, et chaque poste de travail est associé soit & une unique zone de chargement/déchargement ou à deux zones de chargement/déchargement consécutives, une zone dite zone amont et l'autre dite zone aval, chaque poste étant prévu pour a) recevoir une pièce extraite d'un container se trouvant dans ladite zone unique ou dans la zone amont de chargement/déchargement associée audit poste, b) pouvoir effectuer le montage d'un ou plusieurs éléments sur ladite pièce, c) permettre l'introduction d'une pièce dans un container se trouvant dans ladite zone unique ou dans la zone de chargement/déchargement aval associée, chaque zone de chargement/déchargement étant prévue pour: a) recevoir un container de la zone de stockage amont correspondant lorsqu'aucun container n'est présent dans ladite zone, b) expulser ledit container de ladite zone dans la zone de stockage aval lorsque les pièces contenues dans ledit container ont été soit toutes extraites, soit toutes introduites, soit toutes extraites puis introduites. Selon une autre caractéristique de l'invention, chaque container comporte des moyens de support pour supporter un ou plusieurs plateaux destinés & recevoir une ou plusieurs pièces en cours de montage ou finies, lesdits plateaux étant extraits d'un container pour extraire la ou les pièces qu'il supporte, et étant introduits dans un container pour introduire dans ledit container la ou les pièces qu'il supporte. Selon une autre caractéristique de l'invention, lesdits plateaux coulissent horizontalement sur leur moyen de support pour leur extraction de, ou leur introduction dans un container. Selon une autre caractéristique de l'invention, ladite chaine comporte des moyens pour permettre, dans une zone de chargement/déchargement, l'extraction ou l'introduction & un me emplacement déterminé de chacune des pièces que contient un container présent dans ladite zone. Selon une autre caractéristique de l'invention, elle comporte des moyens pour permettre, dans une zone de chargement/déchargement, l'extraction ou l'introduction & un même emplacement prédéterminé de chaque plateau supporté par un container présent dans ladite zone. Selon une autre caractéristique de l'invention, lesdits moyens de support sont arrangés en une succession et peuvent coulisser selon sensiblement la même direction, chaque moyen de support étant relié à& chacun desdits moyens de support qui lui sont voisins par un élément souple qui, tendu, maintient ledit moyen de support et ledit moyen support voisin éloignés l'un de l'autre et qui peut être replié sur lui- même lorsque ledit moyen de support et ledit support voisin ont 1 'un & côté de l'autre, le moyen de support & une première extrémité de la succession étant entrain en coulissement selon ladite direction par des moyens d'entraînement. Selon une autre caractéristique de l'invention, chaque él6ment souple entre deux moyens de support est de longueur ajustable. Selon une autre caractéristique de l'invention, les zones de stockage sont constituées de lignes de convoyage. Selon une autre caractéristique de 1' invention, lesdits containers ont des dimensions externes corre spondant au gabarit de la caisse d'un véhicule de transport afin de pouvoir être rangés l'un à la suite de l'autre dans ledit véhicule de transport. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement & la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels: la Fig. 1 est une vue en perspective d'une chaine de montage selon 1' invention, la Fig. 2 est une vue schématique de face d'un container selon un mode de réalisation de l'invention, et la Fig. 3 est une vue d'un container selon l'invention dans différents états selon sa position dans la chaine. La chaine de montage représentée à la Fig. 1 comprend une ligne 10 constituée d'une pluralité de zones de stockage 11, 12, 13 et 14 sur chacune desquelles peuvent être stockse et se déplacer des containers 20 prévus, comme on le verra par la suite, pour contenir une ou plusieurs pièces en cours de montage ou finies. Chaque pièce & monter est par exemple constituée d'une base mur laquelle sont montés un ou plusieurs éléments. Il peut s'agir de sous- ensembles de véhicules, comme des réservoirs à essence, des tableaux de bord, des tabliers, etc. Par exemple, dans le cas d'un réservoir, la base est formée du réservoir lui-mime alors que les éléments qui sont montés peuvent être constitués des moyens de fixation & un châssis, du bouchon, des raccords, etc. La chaine représentée & la Fig. 1 comporte encore, & l'extrémité aval de la ligne 10, une zone de déchargement dans le véhicule 30 des containers 20 contenant des pièces finies et, & l'extrémité amont de la ligne 10, une zone 40 dans laquelle des containers vides sont introduits sur la ligne 10. Elle comprend encore, sur le côté de la ligne 10, des postes de travail 50 et 60 chacun prévu pour pouvoir effectuer le montage d'un ou plusieurs éléments sur une pièce présente & ce poste de travail et en cours de montage. Entre deux zones de stockage 11, 12, 13 et 14, est prévue une zone 15, 16 et 17 destinée, comme on le verra par la suite, & charger ou & décharger un container 20 qui est présent dans cette zone. Chacune de ces zones est appelée dans la suite de la description zone de chargement/déchargement 15, 16, 17. Chaque zone de chargement/déchargement 15, 16, 17 est prévue pour recevoir un container 20 de la zone de stockage amont 11, 12, 13 lorsqu'aucun container 20 n'est présent dans ladite zone de chargement/déchargement et pour expulser dans la zone de stockage aval le container 20 qui se trouve dans ladite zone de chargement/déchargement lorsque les pièces contenues dans ledit container 20 ont été soit toutes extraites, soit toutes introduites, soit toutes extraites puis introduites. Dans le mode de réalisation représenté et préféré, chaque zone de stockage 11, 12, 13 est constituée d'un tronçon de convoyage prévu pour entraîner un container 20 qui vient d'être expulsé de la zone de chargement/déchargement & son extrémité amont vers son extrémité aval o ce container 20 est stocké avant d'être introduit dans la zone de chargement/déchargement située à son extrémité aval. Le déplacement des containers 20 sur chacun des tronçons de convoyage 11 & 14 peut être piloté par une unité de commande (non représentée) qui gère leur vitesse de déplacement, ainsi que leur mise en marche ou leur arrêt & des moments prédéterminés. Selon un mode de réalisation, les tronçons de convoyage 11, 12, 13 et 14 sont inclinés vers l'aval de manière que les containers 20 qu'ils portent se déplacent uniquement par gravité, leur arrêt et leur départ se faisant par la mise en action de butées commandée ou manuellement ou par une unité de co.mande appropriée. Les containers 20 sont de forme générale parallélépipêdique de dimensions telles qu'ils puissent être introduits dans la caisse d'une remorque 30, tels qu'ils se présentent & l'entrée de ladite caisse & l'extrémité aval du dernier tronçon de convoyage 14 de la ligne 10. La largeur et la hauteur des containers 20 correspondent au gabarit de la caisse du véhicule 30. Ainsi, de part leur forme et leurs dimensions, les containers 20 sont directement rangés l'un & la *uite de l'autre dans la caisse de la remorque 30 sans nécessiter de manipulations, telles que des empilements et sans perte de place. Pour faciliter encore le range ment des containers 20 dans la caisse de la remorque 30, on peut pourvoir le plancher de cette caisse d'un tronçon de convoyage 31 du mime type que les tronçons 11 & 14. Des moyens (non représentés) peuvent également être prévus pour maintenir en place les containers 20 une fois ceux-ci rangés dans la remorque 30. Bien que l'invention s'applique & des containers 20 qui supportent directement une ou plusieurs pièces à monter, chaque container 20 est prévu, selon un mode de réalisation préféré, pour supporter une pluralité de plateaux 21, lesquels supportent une ou plusieurs pièces à monter ou sous-ensembles. Plusieurs types de plateau 21 sont prévus pour recevoir des types différents de sous-ensembles. Des moyens de support sont prévus sur chaque container 20 pour supporter, avantageusement horizontalement, les plateaux 21, dont le nombre par container 20 dépend des dimensions des sous-ensembles que ces plateaux 21 supportent. Ces moyens sont également prévus pour permettre le coulissement horizontal des plateaux 21 afin d'assurer leur extraction d'un container ou leur insertion dans un container, et ce avantageusement de manière horizontale. Dans un mode de réalisation reprsenté schématiquement à la Fig. 2, les moyens de support des containers 20 sont constitués, pour chaque plateau 21, de deux glissières 22 et 23 qui peuvent coulisser conjointement verticalement de manière & maintenir les plateaux 21 horizontaux. Sur la Fig. 2, on voit notamment quatre moyens de support 22, 23 et la ligne en traits mixtes xx' représente la hauteur d'extraction/insertion des plateaux 21. Chaque moyen de support 22, 23 est relié à chacun desdits moyens de support qui lui sont voisins par un élément souple 25, 26 qui, tendu, maintient ledit moyen de support et ledit moyen de support voisin éloignés l'un de l'autre et qui peut être replié sur lui-mame lorsque ledit moyen de support et ledit moyen de support voisin sont l'un & côté de l'autre. Le moyen de support haut est entrainé en coulissement par des moyens d'entrainement, tel qu'un rouleau 27. On constate sur la Fig. 2 que les glissières 22 sont reliées entre elles par un ruban 25 et les glissières 23 par un ruban 26. Les rubans 25 et 26 sont prévus pour s'enrouler dans le me sens sur un rouleau 27. Ainsi, les parties de ruban 25, 26 qui se trouvent sous la ligne xx' sont détendues si bien que les moyens de support 22 et 23 également sous cette ligne sont rapprochés les uns des autres. Par contre, au-dessus de cette ligne xx', les parties de ruban 25, 26 sont tendues et les moyens de support 22 et 23 sont éloignés, laissant une place suffisante entre deux plateaux 21 adjacents pour un sous-ensemble 28, munis ou pas d'éléments 29. Dans chaque zone de chargement/déchargement 15, 16, 17 se trouve un dispositif 18 de positionnement de plateau 21 qui coopère avec les moyens de support 22 et 23 du container 20 qui se trouvent dans ladite zone, de manière que les opérations d'extraction/insertion de tous les plateaux 21 de ce container 20 s'effectuent & ladite hauteur d'extraction/insertion et ce, plateau après plateau. Ce dispositif 18 est par exemple monté sur un portique 19. Si les moyens de support sont constitués co mme représentés à la Fig. 2, chaque dispositif de positionnement 18 coopère avec le rouleau 27 du container 20 et commande ainsi l'enroulement ou le déroulement des rubans 25 ou 26. Il commande par conséquent l'écartement e des supports 22 et 23 entre eux, et donc l'écartement enbtre les éventuels plateaux 21 supportés. L'écartement maximum e entre deux plateaux 21, obtenu lorsque les parties des rubans 25 et 26 entre les supports 22, 23 sont tendues, peut être ajusté en fonction de la hauteur des sous- ensembles 28 qu'ils supportent. On notera que les moyens décrits en relation avec la Fig. 2 pourraient également être mis en oeuvre pour donner le me résultat avec des containers horizontaux et non verticaux corne ceux qui ont été représentés & la Fig. 2. Par ailleurs, d'autres moyens pourraient ftre mis en oeuvre dans le cadre de la présente invention dès lors que ces moyens permettent, dans une zone de chargement/déchargement, l'extraction ou l'insertion à un même emplacement prédéterminé de chacune des pièces ou des plateaux que contient un container présent dans ladite zone. Le premier poste de travail 50 se trouve en vis-à-vis de la première zone de chargement/déchargement 15. Il *et équipé d'un support de plateau 51 prévu pour recevoir, à la hauteur d'extraction/insertion déterminée par 1l dispositif de positionnement 18, un plateau 21 qui vient d'être extrait du container 20 présent dans la zone de chargement/déchargement 15 et pour le convoyer jusqu'à une position de travail. De mme, le support 51 est prévu pour convoyer le plateau 21 qui se trouve en position de travail vers le container 20, et ce & la mime hauteur. Le support 51 est par exemple constitué de deux rails parallèles entre eux sur lesquels peuvent coulisser horizontalement les plateaux 21. Ces deux rails se trouvent à la hauteur d'extraction/insertion déterminée par le dispositif de positionnement 18. A l'extrémité opposée à celle de la ligne 10, le support 51 est pourvu de moyens (non représentés) pour maintenir en position de travail un plateau 21. Le second poste de travail 60 est situé le long de la ligne 10 entre les zones de chargement/déchargement 16 et 17. Il comprend une table de déchargement 61 rotative prévue pour recevoir le plateau 21 qui vient d'être extrait du container 20 présent dans la zone 16 et pour le présenter, par rotation de 90 , sur une table de travail 62, par exemple parallèle à la ligne 10. Il comprend encore une table de chargement 63 rotative prévue pour recevoir un plateau 21 extrait de la table de travail 62 et pour le charger dans le container 20 qui est présent dans la zone 17. La table de travail 62 est prévue pour supporter un ou plusieurs plateaux qui peuvent coulisser horizontalement pour passer d'une position de travail à la suivante. Elle est par exemple constituée de deux rails parallèles entre eux. On a représenté & la Fig. 3 les états I à VII d'un container 20 lors de son déplacement le long de la ligne 10 aux endroits correspondants marqués I à VII de la Fig. 1. Les containers 20 arrivent sur le premier tronçon 11 de la ligne 10 munis de leurs plateaux 21 vides. Ils se trouvent dans l'état I. Les plateaux 21 sont dans la partie basse du container 20. Par le tronçon de convoyage 11, chaque container 20 est amené dans la zone de chargement/déchargement 15. Là, chaque plateau 21 est extrait du container 20, est amené au poste de travail 50 o un opérateur le charge, par exemple avec une base 28 d'un sous-ensemble à monter. Cet opérateur réintroduit le plateau 21 chargé dans le container 20 à la place qu'il occupait auparavant. Dans l'état II, le plateau supérieur 21 a été extrait. Lorsque tous les plateaux 21 du container 20 présent dans la zone de chargement/déchargement 15 ont ainsi été chargés, le container 20 est éjecté sur le tronçon suivant 12 et est alors transféré vers la seconde zone de chargement/déchargement 16. L'état III montre ce container 20 chargé, dont tous les plateaux 21 supportent des bases 28. On constate que les plateaux 21 sont espacés les uns des autres. Les plateaux 21 du container 20 dans la zone de chargement/déchargement 16 sont extraits et convoyés sur la table de travail 62, comme cela a déjà été expliqué ci-dessus. L'état IV est celui dans lequel deux plateaux ont été extraits. Lorsque l'ensemble des plateaux 21 du container 20 dans la zone de chargement/déchargement est déchargé, le container 20 est éjecté de la zone 16 et est convoyé vers la zone 17. L'état V montre un container 20 dont l'ensemble des plateaux est extrait et qui se trouve stocké sur la zone de stockage 13. Pendant ce temps, la base 28 qui est supportée par un plateau 21 est modifiée par ajout d'élément 29. Par exemple, si les bases sont des boucliers de protection pour automobiles, on pourra ajouter au niveau du second poste de travail 60, des moyens de fixation, des feux antibrouillard, etc. Une fois les modifications apportées aux bases 28, ce plateau 21 est poussé sur la table de chargement 63 située en vis- à-vis de la zone de chargement/déchargement 17 afin de réintroduire le plateau 21 avec les produits finis dans le container 20 présent dans la zone 17. L'état VI représente deux plateaux 21 qui ont été chargés dans le container 20 alors que les deux autres plateaux 21 sont sur la table de travail 62. On remarquera que les supports 22 et 23 inférieurs sont accolés. Une fois l'ensemble des plateaux 21 du container 20 dans la zone de chargement/déchargement 17 chargé, le container 20 est éjecté sur le tronçon 14 o il est convoyé jusqu'à la remorque 30. L'état VII représente le container 20 avec les plateaux 21 remplis de produits finis, c'est-à-dire pourvus d'une base 28 et d'un élément 29. REVENDICATIONS 1) Chaine de montage de pièces constituées d'une pluralité d'éléments (28, 29), ladite chaine comprenant une pluralité de zones de stockage prévues pour stocker des containers (20), chaque container (20) étant prévu pour contenir une ou plusieurs pièces (28) en cours de montage ou finies, et des postes de travail (50, 60), caractérisée en ce qu'entre deux zones de stockage consécutives, elle comprend une zone de chargement/déchargement (15, 16, 17), et en ce que chaque poste de travail (50, 60) est associé soit à une unique zone de chargement/déchargement (15) ou à deux zones de chargement/déchargement consécutives (16, 17), une zone (16) dite zone amont et l'autre (17) dite zone aval, chaque poste (50, 60) étant prévu pour: a) recevoir une pièce extraite d'un container (20) se trouvant dans ladite zone unique (15) ou dans la zone amont de chargement/déchargement (16) associée audit poste (50, 60), b) pouvoir effectuer le montage d'un ou plusieurs éléments (28, 29) sur ladite pièce, c) permettre l'introduction d'une pièce dans un container (20) se trouvant dans ladite zone unique (15) ou dans la zone de chargement/déchargement aval (17) associée, chaque zone de chargement/déchargement (15, 16, 17) étant prévue pour: a) recevoir un container (20) de la zone de stockage amont (11, 12, 13) correspondant lorsqu'aucun container (20) n'est présent dans ladite zone de chargement/déchargemnt (15, 16, 17), b) expulser ledit container (20) de ladite zone (15, 16, 17) dans la zone de stockage aval (12, 13, 14) lorsque les pièces contenues dans ledit container (20) ont été soit toutes extraites, soit toutes introduites, soit toutes extraites puis introduites. 2) Chaîne de montage selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque container (20) comporte des moyens de support (22, 23) pour supporter un ou plusieurs plateaux (21) destinés à recevoir une ou plusieurs pièces (28, 29) en cours de montage ou finies, lesdits plateaux (21) étant extraits d'un container (20) pour extraire la ou les pièces (28, 29) qu'il supporte, et étant introduits dans un container (20) pour introduire dans ledit container (20) la ou les pièces (28, 29) qu'il supporte. 3) Chaîne selon la revendication 2, caractérisée en ce que lesdits plateaux (21) coulissent horizontalement sur leur moyen de support (22, 23) pour leur extraction de, ou leur introduction dans un container (20). 4) Chaine selon une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens (25, 26, 27, 18) pour permettre, dans une zone de chargement/déchargement (15, 16, 17), l'extraction ou l'introduction & un même emplacement prédéterminé de chacune des pièces (28, 29) que contient un container (20) présent dans ladite zone (15, 16, 17). ) Chaîne selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens (25, 26, 27, 18) pour permettre, dans une zone de chargement/déchargement (15, 16, 17), 1' extraction ou l'introduction à un même emplacement prédéterminé de chaque plateau (21) supporté par un container (20) présent dans ladite zone (15, 16, 17). 6) Chaîne selon la revendication 5, caractérisée en ce que lesdits moyens de support (22, 23) sont arrangés en une succession et peuvent coulisser selon sensiblement la mme direction, chaque moyen de support (22, 23) étant relié à chacun desdits moyens de support (22, 23) qui lui sont voisins par un élément souple (25, 26) qui, tendu, maintient éloignés l'un de l'autre ledit moyen de support (22, 23) et ledit moyen de support voisin (22, 23) et qui peut être replié sur lui-même lorsque ledit moyen de support (22, 23) et ledit moyen de support voisin sont l'un à côté de l'autre, le moyen de support (22, 23) à une première extrémité de la succession étant entraîné en coulissement selon ladite direction par des moyens d'entraînement (18, 27). 7) Chaîne selon la revendication 6, caractérisée en ce que chaque élément souple (25, 26) entre deux moyens de support (22, 23) est de longueur ajustable. 8) Chaîne selon une des revendications précédentes, caractériséee en ce que les zones de stockage (11, 12, 13, 14) sont constituées de lignes de convoyage. 9) Chaine selon une des revendications précédentes, caractérisée en ce que lesdits containers (20) ont des dimensions externes correspondant au gabarit de la caisse (30) d'un véhicule de transport afin de pouvoir être rangés l'un & la suite de l'autre dans ledit véhicule de transport.