Brevet FR2917333A1 — publié le 20081219

POSTE D'ORIENTATION AUTOMATIQUE D'UNE JANTE DE ROUE DE VEHICULE EQUIPEE D'UNE VALVE DE GONFLAGE La présente invention concerne une installation de montage de pneumatiques sur des jantes de véhicules, notamment des jantes de véhicules automobiles. Les roues des véhicules automobiles comportent des jantes métalliques sur lesquelles sont montés des pneumatiques comprenant une bande de roulement assurant le contact de la roue avec le sol. La jante comporte une valve étanche permettant une entrée d'air vers l'intérieur du pneumatique, entre la jante et le pneumatique pour le gonflage de la roue, tout en assurant le maintien de cet air dans l'espace formé entre la jante et le pneumatique. Dans les usines d'assemblage d'automobiles, une installation est généralement prévue pour d'une part, sélectionner un pneumatique et une jante en fonction du type de véhicule et des options choisies, et d'autre part, assurer le montage du pneumatique sur la jante et son gonflage avant son montage final sur le véhicule. Une installation de montage des pneumatiques de ce type est décrite notamment dans le document EP-B1-1054783, qui présente une installation de montage comportant un moyen de manutention déplaçant des jantes à plat déjà équipées de leur valve. Au poste d'assemblage, le pneumatique est monté sur la jante suivant une certaine inclinaison pour engager une première zone d'un talon intérieur de ce pneumatique, entre les deux rebords de la jante. Puis, des outils de montage effectuent une rotation autour de la jante pour, à partir de cette première zone, progressivement engager tout le reste du talon entre les deux rebords. Dans une deuxième opération similaire, le deuxième talon est à son tour engagé entre les deux rebords de la jante, puis la roue est gonflée pour être ensuite montée sur le véhicule. Dans ce poste d'assemblage, il n'est pas tenu compte de la position de la valve de la roue, cette position étant quelconque quand la jante arrive au poste de travail, suite à différentes opérations de manutention préalables. Les valves sont généralement de petite dimension et les outils de montage passent près de cette valve sans être gênés lors de leur rotation autour du pneumatique. La position de la valve de la jante au poste d'assemblage du pneumatique n'a donc que peu ou pas d'importance. Toutefois, un inconvénient principal de cette installation de montage est que pour certains types de valves ayant un encombrement plus important, par exemple pour des valves comportant un système électronique de détection du sous gonflage (DSG), on constate des problèmes d'interférences lors de l'assemblage du pneumatique. Notamment le pneumatique ou les outils peuvent, suivant la position de cette valve par rapport à la première zone d'engagement du talon entre les rebords de la jante, détériorer la valve équipée de son système DSG et créer une défaillance voire la destruction de ce système. II est connu aussi d'effectuer par un opérateur, en amont du poste d'assemblage, un positionnement manuel de la valve par une rotation des jantes, cette position pouvant être différente suivant le type ou la dimension des jantes ou des pneumatiques. Cependant cette opération ne donne pas entière satisfaction car elle dépend de l'opérateur et les risques de mauvais positionnement restent nombreux, imposant des retouches onéreuses ou des risques de défauts. De plus, cette opération est relativement longue ce qui peut ralentir la cadence des postes d'assemblage de pneumatiques. La présente invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients de la technique antérieur, et d'apporter une solution efficace et rapide permettant de garantir un positionnement précis de la valve sur une installation de montage des pneumatiques. Elle propose à cet effet un poste d'orientation automatisé et compact d'une jante de roue de véhicule autour de son axe de rotation, notamment une jante de roue de véhicule automobile, ladite jante étant équipée au préalable d'une valve de gonflage, ledit poste comportant un moyen apte à recevoir la jante, caractérisé en ce que le poste d'orientation comprend en outre un moyen de mise en référence de la jante, un moyen d'entraînement en rotation de la jante suivant son axe de rotation, et un moyen de détection de la position de la valve, ces moyens s'adaptant automatiquement à différentes dimensions de la jante et permettant de donner une orientation déterminée à la jante en fonction de la position de la valve de gonflage, avant le montage du pneumatique sur la jante. Un avantage essentiel du poste d'orientation selon l'invention, est qu'il permet d'alimenter par un flux continu et a une cadence élevée, le poste d'assemblage des pneumatiques avec des jantes de différentes dimensions, comportant une orientation fiable des valves de gonflage. De plus, l'installation de montage des roues selon l'invention peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, pouvant être 15 combinées entre elles. Avantageusement, le poste d'orientation comporte un moyen de centrage de la jante par rapport au moyen d'entraînement en rotation, et un moyen réalisant une mise à hauteur de la jante suivant une hauteur de référence, ce moyen de mise à hauteur autorisant également la rotation de la 20 jante autour de son axe de rotation. Le centrage de la jante peut se faire entre deux butées prenant appui sur la jante en deux points diamétralement opposés pour exercer un serrage vers le centre de la jante, ces butées comportant chacune une forme d'appui en V. 25 Selon une caractéristique de l'invention, le moyen d'entraînement comporte un plateau d'entraînement lié en rotation à une motorisation, ce plateau centré sur la jante venant en appui dessus pour l'entraîner en rotation. Le plateau d'entraînement peut comporter une face inférieure 30 d'entraînement légèrement bombée, symétrique autour de son axe de révolution. La force d'application du plateau sur le dessus de la jante qui peut se trouver à différentes hauteurs, peut être donnée par la pression d'un vérin de descente du plateau. En variante, la force d'application du plateau sur le dessus de la jante qui peut se trouver à différentes hauteurs, peut être donnée par un ressort à action vertical, placé dans la chaîne d'appui entre un vérin de descente et ce plateau, ce vérin de descente venant en appui sur une butée fixe. Selon un mode préféré de l'invention, le poste d'orientation comporte un détecteur de position qui détecte la position de la valve de la jante, lors de la mise en rotation de la jante par le moyen d'entraînement en rotation. Le détecteur peut être supporté par un chariot de détection mobile qui est calé par rapport à un rebord annulaire extérieur de la jante. Le chariot de détection peut réaliser des mouvements d'approche de la jante qui a été mise en référence, et appuyer sur le rebord annulaire extérieur de la jante par des galets libres en rotation. L'appui du chariot de détection sur la jante peut se faire par des ressorts pressant la jante suivant une direction sensiblement radiale, de manière à pouvoir s'adapter automatiquement à différents diamètres de la jante. Avantageusement, la valve comporte un système de détection de la pression du pneumatique. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue d'ensemble en perspective d'un poste d'orientation suivant l'invention ; - la figure 2 est une vue de détail en perspective du moyen de mise en référence du poste d'orientation selon l'invention ; - les figures 3 et 4 sont des vues en coupe axiale de jantes, montrant la mise en référence de ces jantes ainsi que l'entraînement en rotation par le poste d'orientation selon l'invention ; - la figure 5 est une vue de détail en perspective du moyen de détection de la valve du poste d'orientation selon l'invention ; et -les figures 6 et 7 sont des vues de dessus de jantes, montrant différentes positions d'appui de galets du poste d'orientation selon l'invention sur le rebord annulaire extérieur. Les dessins des différentes figures sont représentés à l'intérieur d'un référentiel orthonormé à trois dimensions repéré par trois axes X, Y et Z. La figure 1 représente un poste d'orientation 1 suivant l'invention, comportant un châssis 2 fixé au sol par des vis de réglage en hauteur 4. Le châssis comporte une table dans sa partie supérieure, qui supporte un convoyeur 6 apte à recevoir des jantes posées à plat sur le convoyeur pour les déplacer horizontalement. Le convoyeur 6 est formé de deux bandes souples 8, 10 espacées et parallèles, guidées et entraînées par des rouleaux motorisés. II s'intercale entre deux convoyeurs amont et aval, non représentés, pour permettre un flux de jantes traversant le poste suivant une direction parallèle à l'axe X. Le poste d'orientation 1 comporte différents ensembles automatisés fixés au châssis 2 : un ensemble d'arrêt et de recentrage 50, et un ensemble de mise en référence 100 fixés entre les deux bandes 8, 10 du convoyeur 6, un ensemble d'entraînement 150, et un ensemble de détection de valve 200 fixés sur une entretoise 12 liée au châssis 2, qui positionne ces ensembles en surplomb du convoyeur 6. Les différents ensembles sont reliés à une unité de contrôle électronique du poste non représentée, par exemple un automate programmable, qui reçoit des informations de capteurs de position/course pour réaliser des actions en fonction de programmes pré-établis. L'ensemble d'arrêt et de recentrage 50 est composé d'une butée amont 52 et d'une butée aval 54, chaque butée comprenant dans sa partie supérieure un plateau de recentrage 56 horizontal s'étendant selon une direction parallèle à l'axe X, comportant une forme en V tournée vers le centre du poste. Chaque plateau de recentrage 56 est supporté par des moyens de guidage longitudinal disposés suivant l'axe X de défilement des jantes, et se déplace suivant cet axe X sous l'effet d'un vérin 58 : c'est la fonction recentrage. Par ailleurs, chaque moyen de guidage longitudinal peut lui-même coulisser verticalement selon une direction parallèle à l'axe Z, grâce à des guidages verticaux et à un vérin de montée 60. D'une manière générale, les différents mouvements sont contrôlés par des capteurs de position/course qui repèrent la position des éléments mobiles sur leurs moyens de guidage, et envoient un signal à l'unité de contrôle électronique. En variante, on peut utiliser un seul vérin de recentrage 58 qui actionne simultanément par un jeu de biellettes les deux plateaux de recentrage 52. Le fonctionnement de l'ensemble d'arrêt et de recentrage 50 est le suivant. Le poste d'orientation 1 ne contenant pas de jante, la butée amont 52 15 est positionnée en position basse et en arrière par rapport au sens de défilement des jantes, la butée aval 54 est en position haute. Un lecteur code barre placé en amont du poste indique si la jante comporte ou non une valve particulière nécessitant une orientation de la jante. Dans le cas où l'orientation n'est pas nécessaire, la butée aval 54 sert 20 à arrêter les jantes et réguler le flux de jantes, les autres fonctions du poste n'étant pas utilisées. Dans le cas où une orientation est nécessaire, la jante posée sur le convoyeur 6 en cours de défilement, avance et vient en appui sur la butée aval 54 qui l'arrête. La butée arrière 52 monte, puis les 2 butées coulissent 25 longitudinalement selon l'axe X vers le centre du poste d'orientation 1 sous l'effet des vérins de recentrage 58, pour resserrer la jante entre les formes en V des plateaux horizontaux 56. De cette manière, calée entre les deux formes en V, la jante et recentrée latéralement, son axe venant s'aligner avec l'axe vertical principal Z - Z' du poste d'orientation. 30 La figure 2 représente l'ensemble de mise en référence 100 apte à recevoir les jantes 30 pour le montage des pneumatiques. Les figures 3 et 4 montrent des jantes 30 en cours de mise en référence par cet ensemble. L'ensemble de mise en référence 100 comporte un support 102 fixé sur le châssis 2, recevant des rails de guidage verticaux 104 suivant l'axe Z, sur lesquels coulisse un chariot 106 sous l'effet d'un vérin 108 situé en partie inférieure. Le support 102 comporte une butée haute 118 sur laquelle le vérin 108 pousse le chariot 106, dans sa position de mise en référence haute. Un axe 112 fixé au chariot 106 parallèlement aux rails de guidage 104, est apte à coulisser dans un bloqueur de tige 110 comportant un actionneur pour bloquer le chariot, notamment dans sa position de mise en référence haute. Le chariot 106 supporte un plateau d'appui 114 comportant une face d'appui supérieure horizontale 120, ce plateau étant libre en rotation autour de l'axe vertical principal Z - Z' du poste d'orientation. Le plateau d'appui 114 comporte un centrage central 116 dépassant au dessus de la face d'appui supérieure, et qui comprend un chanfrein d'entrée 122, ce centrage venant s'ajuster dans un alésage central 38 de la jante 30 (figures 3 et 4). Un vérin de blocage 117 permet de bloquer la rotation du plateau d'appui 114 lorsque la jante a été orientée. Le fonctionnement de l'ensemble de mise en référence 100 est le suivant. L'ensemble d'arrêt et de recentrage 50 ayant positionné la jante 30 suivant l'axe vertical principal Z - Z' du poste, le plateau d'appui 114 monte sous l'action du vérin 108, et le centrage 116 s'ajuste dans l'alésage 38 de la jante 30. Puis, la face d'appui du plateau 114 vient en appui sur une face de référence horizontale 36 de la jante 30, qui est la face d'appui de la jante sur un moyeu de support de roue du véhicule. Enfin, le chariot 106 vient en position de référence en appui sur la butée haute 118, la jante 30 est complètement positionnée dans une position de référence. On notera, sur les figures 3 et 4, que le volume de la valve 32 équipant la jante 30, ainsi que celui du capteur interne de pression 34, attaché à la valve, définissent un volume additionnel dépassant entre les deux rebords annulaires extérieures 40, 42, volume qui peut être accroché par les outils lors du montage du pneumatique. L'ensemble d'entraînement 150, présenté figure 1, comporte un support 152 fixé sur l'entretoise 12, recevant des rails de guidage verticaux 154 sur lesquels coulisse un chariot 156 sous l'effet d'un vérin de descente 158 situé en partie supérieure. Un ensemble de blocage non représenté comportant un axe vertical fixé au chariot 156, et un bloqueur de tige permet de bloquer verticalement ce chariot 156. Le chariot 156 supporte un motoréducteur 160 disposé verticalement au dessus du poste, dont l'axe de sortie tourné vers le bas et aligné sur l'axe de centrage de la jante 30, supporte un plateau horizontal d'entraînement 162. Les figures 3 et 4 présentent respectivement deux positions du plateau d'entraînement 162 par rapport à la jante 30, ce plateau d'entraînement comportant une face inférieure légèrement bombée 164, symétrique autour de son axe de révolution coïncidant avec l'axe vertical principal Z - Z' du poste d'orientation 1. Le fonctionnement de l'ensemble d'entraînement 150 est le suivant. Le plateau d'entraînement 162 est en attente dans une position haute 162a qui est constante. Quand une jante 30 arrive au poste d'orientation 1, après les opérations de recentrage et de mise en référence, le vérin de descente 158 en déplaçant le chariot 156 vient descendre le plateau d'entraînement 162 et le plaque sur le dessus de la jante 30 dans une position basse 162b. Cette position basse 162b est variable, elle dépend du profil de la jante 30. La course verticale du plateau d'entraînement 162 peut être faible, repérée H1 sur figure 3, ou forte, repérée H2 sur la figure 4. La forme bombée de la face inférieure 164 du plateau d'entraînement 162 permet de s'adapter aux différents profils de jante, et d'appuyer sur des surfaces suffisamment larges pour ne pas générer des pressions de contact trop élevées. La force d'application du plateau 162 sur la jante 30 est donnée par la pression du vérin de descente 158. Une fois cette pression atteinte, le blocage du chariot 156 est mis en oeuvre pour maintenir une force d'appui sur la jante constante. En variante, la force d'appui du plateau d'entraînement 162 sur la jante 30 peut être donnée par un ressort à action vertical, placé dans la chaîne d'appui entre le vérin de descente 158 et ce plateau. De cette manière, le vérin de descente 158 vient systématiquement sur une butée basse de fin de course, l'ajustement de la position du plateau d'entraînement 162 dans sa position basse 162b suivant les variations de hauteur des faces supérieures des jantes 30, se faisant par la compression de ce ressort. Une fois le plateau d'entraînement 162 en appui sur la jante 30, une rotation de ce plateau est commandé par l'actionnement du motoréducteur 160 pour réaliser un certain angle de rotation dépendant d'informations fournies par l'ensemble de détection de valve 200. L'ensemble de détection de valve 200, présenté figure 5, comporte un support 202 fixé sur l'entretoise 12, recevant des rails de guidage verticaux 204 sur lesquels coulisse un chariot vertical 206 sous l'effet d'un vérin de descente 208 situé en partie supérieure. Sous le chariot vertical 206 sont fixés des rails de guidage horizontaux 210 alignés suivant l'axe X de défilement des jantes 30, sur lesquels coulisse un chariot horizontal 212 sous l'effet d'un vérin d'avance 214. Ce chariot horizontal 212 supporte lui-même sur sa face inférieure, des axes de guidage 222 horizontaux alignés eux aussi suivant l'axe de défilement des jantes 30, qui supportent un chariot coulissant de détection 220. Des ressorts hélicoïdaux entourent les axes de guidage 222, ils appliquent une force sur le chariot de détection 220 de manière à le pousser vers l'axe des jantes arrêtées au poste d'orientation. Deux galets 224, libres en rotation et garnis d'un revêtement en élastomère, par exemple en polyuréthane, sont fixés sous le chariot de détection 220 suivant un axe vertical parallèle à l'axe Z. Un détecteur 226 est fixé lui aussi sous le chariot de détection 220. II comporte un bras articulé se terminant vers le centre du poste, par un galet de détection 228 placé sensiblement entre les galets libres 224. Les figures 6 et 7 présentent différentes positions des galets libres 224 par rapport à la jante 30. Le fonctionnement de l'ensemble de détection de valve 200 est le suivant. Dans l'attente d'une jante 30 au poste d'orientation 1, le chariot vertical 206 et en position haute. Quand une jante 30 arrive au poste pour être orientée, après les opérations de descente et d'appui du plateau d'entraînement 162 sur la jante, le vérin de descente 208 vient descendre le chariot vertical 206 en appui sur une butée basse, les galets libres 224 étant dans une position arrière 224a éloignée de la jante. Ensuite, le vérin d'avance 214 vient pousser vers le centre de la jante 30, le chariot horizontal 212 pour le mettre en appui sur une butée de fin de course. Dans cette course du chariot horizontal 212, les deux galets libres 224 viennent en appui dans une position d'appui 224b, sur le contour annulaire extérieur formant un rebord supérieur 40 de la jante 30. Le galet de détection 228 du détecteur 226 est situé juste en dessous du rebord supérieur 40, à la hauteur de la partie de la valve 32 se trouvant à l'intérieur du pneumatique. On notera que la position du chariot de détection 220 s'adapte automatiquement au diamètre de la jante 30 qui peut être variable, en réalisant une course plus importante L1 ou plus faible L2, les ressorts montés sur les axes 222 assurant à la demande cette course. Dans une étape suivante, le motoréducteur 160 de l'ensemble d'entraînement 150 fait tourner la jante 30 autour de son axe de rotation Z - Z', les galets libres 224 en appui sur le rebord supérieur 40, et entraînés en rotation par ce rebord, garantissant la position constante du détecteur 226 par rapport à la jante. Le détecteur 226 détecte la présence de la valve 32 quand celle-ci arrive sur le galet de détection 228 et le pousse. L'unité de contrôle connaît à ce moment la position angulaire de la valve et donc l'orientation courante de la jante 30. La jante 30 peut être laissée dans cette position, ou être tournée par l'ensemble d'entraînement 150 suivant un angle défini pour obtenir une position de la valve 32 qui convient au poste suivant d'assemblage du pneumatique. Enfin, les différents mouvements sont effectués en sens inverse pour permettre l'évacuation de la jante, en reculant le chariot horizontal 212 du poste de détection 200, en remontant les ensembles de détection 200 et d'entraînement 150, et en descendant l'ensemble de mise en référence 100 et les butées 52, 54 pour libérer la jante 30 qui est évacuée du poste par le convoyeur 6. On réalise ainsi un poste d'orientation des jantes peu encombrant, les ensembles étant répartis soit au dessous, soit au dessus du plan de travail, et permettant un temps de cycle court, de l'ordre de 10 secondes par exemple, qui peut être inférieur ou égal à celui du poste suivant d'assemblage des pneumatiques, ce qui permet de ne pas ralentir sa cadence. De plus, ce poste est flexible, s'adaptant par lui-même à différentes dimensions de jantes, et il est fiable car entièrement automatisé. Par ailleurs, ce poste est indépendant du poste d'assemblage de pneumatiques. II peut être placé en parallèle en dehors du flux principal des jantes ne nécessitant pas d'orientation, ou installé au dernier moment après avoir été au préalable réglé et mis au point, ce qui permet de ne pas perturber la production courante.25 REVENDICATIONS 1 û Poste d'orientation (1) automatisé et compact d'une jante (30) de roue de véhicule autour de son axe de rotation, notamment une jante de roue de véhicule automobile, ladite jante étant équipée au préalable d'une valve de gonflage (32), ledit poste comportant un moyen apte à recevoir la jante, caractérisé en ce que le poste d'orientation (1) comprend en outre un moyen de mise en référence (100) de la jante, un moyen d'entraînement en rotation (150) de la jante suivant son axe de rotation (Z - Z'), et un moyen de détection (200) de la position de la valve, ces moyens s'adaptant automatiquement à différentes dimensions de la jante et permettant de donner une orientation déterminée à la jante en fonction de la position de la valve de gonflage (32), avant le montage du pneumatique sur la jante. 2 û Poste d'orientation selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de centrage (50) de la jante (30) par rapport au moyen d'entraînement en rotation (150), et un moyen réalisant une mise à hauteur de la jante (100) suivant une hauteur de référence, ce moyen de mise à hauteur autorisant également la rotation de la jante autour de son axe de rotation (Z - Z'). 3 û Poste d'orientation selon la revendication 2, caractérisé en ce que le centrage de la jante (30) se fait entre deux butées (52, 54) prenant appui sur la jante en deux points diamétralement opposés pour exercer un serrage vers le centre de la jante, ces butées comportant chacune une forme d'appui en V. 4 û Poste d'orientation selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le moyen d'entraînement en rotation (150) comporte un plateau d'entraînement (162) lié en rotation à une motorisation (160), ce plateau centré sur la jante (30) venant en appui dessus pour l'entraîner en rotation. 5 û Poste d'orientation selon la revendication 4, caractérisé en ce que le plateau d'entraînement (162) comporte une face inférieure d'entraînementlégèrement bombée (164), symétrique autour de son axe de révolution (Z - Z'). 6 û Poste d'orientation selon les revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que la force d'application du plateau (162) sur le dessus de la jante (30) qui peut se trouver à différentes hauteurs, est donnée par la pression d'un vérin de descente (158) du plateau. 7 û Poste d'orientation selon les revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que la force d'application du plateau (162) sur le dessus de la jante (30) qui peut se trouver à différentes hauteurs, est donnée par un ressort à action verticale, placé dans la chaîne d'appui entre un vérin de descente (158) et ce plateau, ce vérin de descente venant en appui sur une butée fixe. 8 û Poste d'orientation selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un détecteur (226) de position qui détecte la position de la valve (32) de la jante (30), lors de la mise en rotation de la jante par le moyen d'entraînement en rotation (150). 9 û Poste d'orientation selon la revendication 8, caractérisé en ce que le détecteur (226) est supporté par un chariot de détection mobile (220), qui est calé par rapport à un rebord annulaire extérieur (40) de la jante (30). 10 û Poste d'orientation selon la revendication 9, caractérisé en ce que le chariot de détection (220) réalise des mouvements d'approche de la jante (30) qui a été mise en référence, et appui sur le rebord annulaire extérieur (40) de la jante (30) par des galets (224) libres en rotation. 11 û Poste d'orientation selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'appui du chariot de détection (220) sur la jante (30) se fait par des ressorts pressant suivant une direction sensiblement radiale, de manière à pouvoir s'adapter automatiquement à différents diamètres de la jante. 12 û Poste d'orientation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la valve (32) comporte un système de détection de la pression (34) du pneumatique.30