Brevet FR2714628A1 — publié le 19950707

La présente invention concerne un procédé d'assemblage général des constituants (sous-ensembles) d'une carrosserie automobile. En matière d'assemblage de carrosserie automobile, le but recherché est d'assurer et maintenir les différents constituants à assembler d'une part dans une position relative définie avec précision et d'autre part dans une position par rapport aux outils de traitement également définie avec une précision moindre. Les chaînes ou lignes d'assemblage général connues proposent des solutions pour atteindre ce but qui cependant ne donnent pas totalement satisfaction. Selon une première méthode connue, on réalise un préassemblage d'une partie au moins de ces composants sur un outil de base qui est utilisé pour d'une part, transporter ce préassemblage d'une zone de confection à une zone d'assemblage définitif de la ligne et d'autre part, constituer un moyen d' indexation (localisation) de ce préassemblage dans un système de référence fixe. Ce système de référence fixe comporte un support de référence d'outils destinés à fixer la géométrie du préassemblage dans une configuration définitive parfaitement définie dans le système de référence fixe. Les outils de traitement sont alors actionnés pour réaliser l'assemblage définitif. Pour chaque type différent de carrosserie ou du moins pour des versions différentes d'un même véhicule (possédant par exemple une même base mais des éléments de carrosserie avant et arrière différents), certains au moins les outils de géométrie (souvent les outils supérieurs et/ou latéraux) sont différents. Les supports du référentiel fixe sont à cet effet équipés de moyens pour accueillir plusieurs outils différents, qui lui sont présentés tour à tour par un dispositif de manutention extérieur au référentiel. La confection de chaque version de véhicule demande au moins un réglage initial de la position finale des outils de mise en géométrie dans le référentiel fixe. Ce réglage doit être opéré dans ce référentiel ou peut être réalisé à l'extérieur de la ligne, mais à l'intérieur d'un référentiel identique à celui de la ligne. L'inconvénient important de ce premier type de machine réside dans le fait que le référentiel auquel se rapportent toutes les indexations est une structure importante et fixe. S'il s'agit d'augmenter la cadence de travail, il faut dupliquer cette structure importante et chère car exécutée avec soin et précision. S'il s'agit de procéder aux réglages initiaux, pour des véhicules de versions différentes, on doit les réaliser sur chacun de ces postes de mise à géométrie (avec en conséquence une immobilisation de la ligne) ou les réaliser sur un poste de mise à géométrie "de référence" qu'il a fallu construire en-dehors de la ligne (surcoût devant être répercuté sur le prix de revient du fonctionnement de la ligne) et transférer les paramètres de ces réglages à chacun des automatismes de commande des outils de mise à géométrie de la ligne et des organes de soudure qu'ils comportent. ("apprentissage" du mouvement par les robots par exemple). On s'est rendu compte que réaliser une indexation dans un repère fixe (qui est celui des robots de traitement) de divers outils de géométrie indépendants laisse malgré tout subsister des incertitudes quant à la mise en géométrie finale, qui sont génératrices de défaut. On a donc proposé une amélioration de cette machine dans laquelle les outils de mise à géométrie sont indexés les uns par rapport aux autres sans lien avec un référentiel fixe mais toujours dans un poste de mise à géométrie qui lui est fixe et qui possède les moyens d'amenée et d'évacuation des outils de géométrie (inférieurs, supérieurs et/ou latéraux) . Ces outils sont localisés les uns par rapport aux autres avec précision au moyen d'éléments de centrage et de bridage qu'ils comportent et l'ensemble ainsi interverrouillé est "calé" dans le poste fixe, en général au moyen du seul outil inférieur de géométrie, avec une précision qui est celle des outils de traitement (robots de soudure). On a réussi par là à obtenir la précision de la mise en géométrie de la caisse du véhicule sans avoir à mettre en oeuvre une structure fixe à laquelle chaque outil est rapporté pour sa mise en référence par rapport aux autres outils mais sans pour autant avoir résolu tous les handicaps présentés par la ligne précédente. En effet, si les outils sont interverrouillés, ils sont manipulés avant et après leur interverrouillage par une structure de manutention présente au poste de traitement et qui l'encombre, limitant ainsi les possibilités d'accès des outils de traitement. Dans une troisième machine on a proposé un autre procédé de confection d'une caisse automobile avec mise en géométrie des éléments qui la constituent, faisant intervenir une démarche différente. En effet au lieu de présenter au poste de mise en géométrie une structure sommairement assemblée, on réalise, selon ce procédé, un montage de sousensembles (planchers et côtés notamment) dont les éléments constitutifs sont disposés précisément et maintenus dans des cadres ou palettes que l'on apporte dans un poste pourvu de moyens pour la mise en place de ces cadres les uns par rapport aux autres afin de placer les sous-ensembles dans une position spatiale correspondant à la géométrie définitive de la structure et à les maintenir précisément dans cette position. L'intérêt de ce procédé réside dans l'existence de ces palettes qui forment une interface relativement standard avec les moyens de mise en référence du poste fixe tout en pouvant être porteuses de modèles de véhicules différents. La présente invention entend réaliser un compromis entre les différents systèmes rappelés ci-dessus par lequel leurs avantages sont conservés pour la plupart tandis que leurs inconvénients sont supprimés ou fortement atténués. Pour ce faire, l'invention a pour objet un procédé d'assemblage général d'une carrosserie de véhicule automobile à partir de sous-ensembles préconstitués et maintenus en géométrie dans au moins quatre palettes, une inférieure, deux latérales et une supérieure, au moyen d'outils d'assemblage appartenant à au moins un poste fixe d'une ligne d'assemblage général, selon lequel on procède à la mise en géométrie de la carrosserie en maintenant ces palettes dans une position relative déterminée, à la liaison des sous ensembles entre eux et au dévêtissage au moins partiel de la carrosserie. Plus particulièrement selon le procédé de l'invention, pour la mise en géométrie de la carrosserie, on fixe chacune des palettes à une structure rigide de support et de transport de l'ensemble au travers d'au moins le poste fixe susdit jusqu'à un poste de dévêtissage de la structure. Le principal avantage de ce procédé réside dans la provision d'une structure de soutien de maintien en géométrie et de transport de la totalité des palettes formant la carrosserie, dont le trajet de recyclage est court. En effet, à la sortie des postes d'assemblage général, la structure est dévêtue de ses palettes qui sont recyclées en direction de chacune des lignes de constitution soit d'un côté de caisse, soit d'une structure de pavillon et pour la palette inférieure, en direction des postes de traitement ultérieurs de la caisse qui en reste solidaire tandis que la structure, par un trajet beaucoup plus court est ramenée à l'entrée de la ligne d'assemblage général. On comprend que par l'artifice de cette structure, il est possible d'alléger sensiblement la palette inférieure qui, auparavant, constituait le support général de la carrosserie et des cadres ou autres palettes dans la ligne d'assemblage général. Le convoyeur de transport de cette palette équipée de la caisse et celui de recyclage de cette palette inférieure, plus légère, sont donc moins puissants donc moins coûteux à l'installation et à l'usage. En outre, la palette inférieure peut être débarrassée de tous les moyens mécaniques (centrage, verrous...) pour sa liaison et son verrouillage en géométrie par rapport aux autres palettes ce qui rend son accès beaucoup plus aisé lors de la constitution du sous-ensemble (soubassement). Par ailleurs, seul le convoyeur de recyclage de la structure doit être dimensionné largement mais sur une longueur beaucoup plus courte. La liaison des palettes à la structure est réalisée en géométrie, c'est-à-dire de manière précise car la structure intervient dans la chaîne de cotes de géométrie de la carrosserie. Il est relativement aisé de standardiser cette liaison si bien qu'un type unique de structure peut accueillir différents types de palettes donc des modèles différents de véhicule. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description d'exemples de réalisation donnée ci-après à titre indicatif. Il sera fait référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 illustre schématiquement une ligne d'assemblage général mettant en oeuvre le procédé de l'invention - la figure 2 est une vue transversale schématique d'une structure équipée de quatre palettes pour mettre en oeuvre le procédé de l'invention - la figure 3 illustre cette structure par une vue de côté. Une ligne d'assemblage général est représentée à la figure 1 dans sa portion où les différents sous-ensembles d'une carrosserie automobile sont assemblés pour former une structure de tôlerie circulant dans le sens A. Cette ligne comporte un premier poste 1 où une structure 2 est amenée par un convoyeur 18 pour prendre en charge de manière précise une palette inférieure 3 équipée du sous-ensemble inférieur de la caisse du véhicule (soubassement). Cette palette inférieure 3 est amenée au poste 1 par un convoyeur 12 beaucoup plus léger que le convoyeur 18. Au poste suivant 4 desservi par le convoyeur 13, la structure 1 est équipée de deux palettes latérales 5, ces palettes portant les côtés de caisse gauche et droit. Ces palettes sont attelées à la structure (au moyen de poteaux que celle-ci comporte à l'extérieur de la palette inférieure 3) dans une position très précise et avec des organes de verrouillage indéformables. On assure ainsi une mise en position relative du soubassement et des côtés de caisse avec précision. Au poste 6, la palette 7 supérieure est accostée et fixée à la partie supérieure des poteaux latéraux de la structure 2. L'amenée de cette palette est assurée par un convoyeur 8. Les liaisons réalisées entre la structure et les palettes sont du type à encastrement, c'est-à-dire indéformables, de sorte que les éléments de carrosserie qu'ils portent sont maintenus rigidement dans leur position relative qui est fixée avec la précision des moyens d'assemblage des palettes à la structure. Dans l'exemple décrit, la structure est équipée de palettes aux postes 1, 4 et 5. On peut prévoir cet équipement dans un nombre de postes plus réduit, voire dans un poste unique. La ligne comporte ensuite plusieurs postes 9, 10 desservis par le convoyeur 18 dans lesquels la liaison des sous-ensembles est réalisée par soudure, collage, agrafage.. Au poste suivant 11, la structure et la carrosserie sont dévêtues des palettes latérales 5 et de la palette supérieure 7 qui sont recyclées en direction de l'amont des lignes de fabrication des sous-ensembles qu'elles portent, au moyen de convoyeurs appropriés, tandis que la structure est dévêtue de la palette inférieure 3 à laquelle la carrosserie reste attelée. La palette 3 poursuit un trajet dans le sens A pour un traitement ultérieur de la caisse tandis que la structure 2 est retournée en direction des postes 1, 4 et 5 où elle est équipée d'une nouvelle série de palettes, grâce à une branche de recyclage 13 du convoyeur 18. On notera qu'en aval du poste 11, dans le sens A de circulation, la ligne d'assemblage général possède un convoyeur destiné à transporter une charge réduite puisque limitée à la palette 3 portant l'ensemble de la caisse qui est peu pesant. En revanche, entre les postes 1 et 11, le convoyeur doit prendre en charge une masse beaucoup plus importante égale à celle de la structure 2 additionnée de celle des palettes inférieure 3, latérales 5 et supérieure 7. Cette charge est de l'ordre de 10 fois la charge de la palette 3 équipée de la totalité de la caisse. Le schéma de la figure 1 fait apparaître l'avantage de l'invention selon lequel on n'a recours à des moyens de manutention lourds et onéreux que sur de petites distances (celle séparant les postes 1 et 11, tant dans la ligne d'assemblage 18 que dans la branche 13 de recyclage de la structure). Aux figures 2 et 3, on retrouve certains des éléments déjà décrits avec les mêmes références. La figure 2 est une coupe transversale de l'ensemble des palettes assemblées à la structure 2, à la sortie du poste 4. Cette structure 2 comporte des extensions verticales 14 et 15 formant poteaux implantés sur une embase 16. L'embase forme le support de la palette 3 sur laquelle elle est fixée avec précision tandis que les poteaux 14 et 15 portent latéralement des moyens de fixation des palettes latérales 5 et en partie supérieure, des moyens de fixation pour la palette supérieure 7. Cette fixation, comme on l'a dit précédemment, est du type encastrement de sorte que les palettes 3, 5 et 7 sont précisément et rigidement fixées à la structure 2, leur position relative étant ainsi rigoureusement définie. Les moyens de fixation sont connus en eux-même et sont représentés symboliquement par des traits mixtes 17. Le convoyeur de l'ensemble ainsi assemblé est esquissé en 18, chaque poste tel que les postes 9 et 10 comportant des moyens 19 de mise en référence de la structure 2, donc de l'ensemble de la carrosserie dans le repère dans lequel évoluent les outils d'assemblage. La structure 2 sera de préférence en une seule pièce rigide. Ce n'est cependant pas sortir du cadre de l'invention que de la prévoir en deux éléments séparés. Ainsi à la figure 3, on a représenté une structure 2 en deux éléments séparés 2a et 2b réunis par la palette inférieure 3, les palettes latérales 5 et la palette supérieure 7. Cette variante de réalisation de la plate-forme autorise un ajustement automatique de sa longueur avec celle des palettes, donc une adaptation simple de l'installation au traitement de véhicules différents. Chaque élément 2a, 2b de la structure comporte des moyens en attente sur son embase 16a et 16b et ses poteaux 14a, 14b pour recevoir quatre palettes. Cette figure fait également apparaître, en traits mixtes, certains des outils d'assemblage 20 d'un poste tel que 9 ou 10 de la ligne. REVENDICATIONS 1. Procédé d'assemblage général d'une carrosserie de véhicule automobile à partir de sous-ensembles préconstitués et maintenus en géométrie dans quatre palettes, une inférieure (3), une supérieure (7) et deux latérales (5), au moyen d'outils d'assemblage (20) appartenant à au moins un poste fixe (9, 10) d'une ligne d'assemblage général selon lequel on procède à la mise en géométrie de la carrosserie en maintenant ces palettes dans une position relative déterminée à la liaison des sous-ensembles entre eux et au dévêtissage au moins partiel de la carrosserie, caractérisé en ce que, pour la mise en géométrie de la carrosserie, on fixe chacune des palettes (3, 5, 7) à une structure rigide (2) indéformable de support et de transport de l'ensemble au travers d'au moins le poste fixe (9, 10) susdit jusqu'à un poste (11) de dévêtissage de la structure (2). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on procède à l'équipement de la structure (2) avec les palettes (3, 5, 7) dans un au moins des postes (1, 4, 6) situé en amont du poste (9, 10) équipé des outils d'assemblage. 3. Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la structure (2) est en deux parties (2a, 2b) distantes l'une de l'autre, les palettes (3, 5, 7) formant moyen de liaison rigide de ces deux parties (2a, 2b). 4. Ligne d'assemblage pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes comportant une pluralité de postes successifs (1, 5, 6, 9, 10, 11) desservis par un convoyeur (18), caractérisée en ce qu'elle comporte une pluralité de structures rigides indéformables (2) dans chacune desquelles sont réalisés la mise et le maintien en géométrie des constituants de chaque module de carrosserie, et en ce que le convoyeur est constitué par une section (18) d'un convoyeur sans fin des structures dont l'autre section (13) en constitue le convoyeur de recyclage en tête des postes de la ligne d'assemblage.