Brevet FR2919847A1 — publié le 20090213

"Dispositif pour manipuler et mettre en place un siège dans un véhicule, et procédé associé". Le domaine de l'invention est celui des ateliers de montage de véhicules automobiles. Pour introduire les sièges dans le véhicule, l'opérateur a besoin d'un moyen permettant de soulager le poids du siège et de l'orienter dans différentes positions. On connaît des dispositifs permettant d'introduire des sièges dans un véhicule essentiellement en translation. Le document EP 0546444 divulgue un dispositif permettant d'introduire horizontalement simultanément les deux sièges d'un même rang en appliquant un mouvement de translation verticale au premier siège pour le faire passer au-dessus d'une travée centrale. Ce dispositif permet de poser le siège dans le véhicule mais pose des difficultés pour le mettre en place à cause de l'éloignement de l'opérateur. Une deuxième intervention de l'opérateur ou d'un autre opérateur est nécessaire pour repositionner manuellement le siège avant de le fixer par vissage. D'autres tâches viennent s'ajouter telles que celle de monter les appuis têtes après avoir introduit le siège dans la voiture de façon à pouvoir le faire passer par la porte du véhicule. Des difficultés supplémentaires apparaissent pour l'introduction de sièges dans des véhicules de sport avec des ouvertures de portières plus basses et des appuis têtes qui font partie intégrante des dossiers de sièges. Une introduction de tels sièges par translation pose des problèmes auxquels la difficulté de répondre est encore amplifiée par le fait d'être plus lourd et imposant qu'un siège standard. Le document EP 0534182, muet sur l'introduction en soi du siège dans le véhicule, propose un dispositif de préhension de siège dans lequel une plaque de support engagée sous l'extrémité inférieure du dossier, peut pivoter de façon à exercer un pincement sur le dossier en conjonction avec une plaque fixe. Le dispositif exposé ne donne pas d'enseignement satisfaisant sur d'autres façons d'introduire le siège dans le véhicule que celles connues. D'autre part, une complexité mécanique particulière y résulte de l'exercice par une même plaque de deux fonctions simultanées, à savoir celle de la mobilité pour la préhension et celle du support du siège. Pour technique, comprenant un support siège dans ce que : la main mécanique de préhension comprend des moyens agencés pour agripper un siège de façon à maintenir ledit siège immobile par rapport à la main mécanique ; la main mécanique de préhension est suspendue au support mobile au moyen d'une liaison rotule agencée pour donner à la main mécanique des degrés de liberté de mouvement en rotation: - autour d'un premier axe passant par la liaison rotule et au voisinage le plus proche d'un centre de 25 gravité déterminé par un siège agrippé ; - autour d'un deuxième axe perpendiculaire au premier axe. Avantageusement la liaison rotule du dispositif est agencée pour donner à la main mécanique un degré de 30 liberté de mouvement en rotation autour d'un troisième axe perpendiculaire au premier et au deuxième axe. Particulièrement, la liaison rotule du dispositif comprend un premier élément annulaire fixé au support mobile et un deuxième élément annulaire relié à la main 35 mécanique, le premier et le deuxième élément annulaire se croisant de façon à donner une amplitude de rotation remédier aux inconvénients de l'état de la un objet de l'invention est un dispositif une main mécanique de préhension suspendue à mobile pour manipuler et mettre en place un un véhicule. Le dispositif est remarquable en inférieure ou égale à 180 autour du deuxième et autour du troisième axe. De façon à augmenter l'amplitude de rotation autour du deuxième et autour du troisième axe au-delà de 180 , la liaison rotule comprend un troisième élément annulaire constituant un anneau avec le deuxième élément annulaire et un quatrième élément annulaire pour relier le deuxième élément annulaire à la main mécanique en croisant le troisième et le quatrième élément annulaire. Plus particulièrement, la liaison rotule comprend une liaison pivot permettant un tour de rotation complet autour du premier axe. De façon à permettre de maintenir et de déplacer la main mécanique sans effort dans une direction horizontale et ou dans une direction verticale, le support est mobile et comprend un système de compensation du poids du siège. Les moyens agencés pour agripper le siège, comprennent une palette fixe par rapport à la main mécanique et une palette articulée par rapport à la palette fixe de façon à pouvoir exercer une pression de la palette fixe sur une partie inférieure d'un dossier de siège lorsque la palette articulée est abaissée jusqu'à exercer une pression sur une partie arrière d'une assise de siège. Particulièrement, les moyens agencés pour agripper le siège, comprennent un levier pour abaisser la palette articulée depuis une position initiale jusqu'à exercer une pression sur la partie arrière de l'assise de siège et pour relever la palette articulée jusqu'à la mettre dans la position initiale définie comme étant sensiblement parallèle à ou dans le prolongement de la palette fixe. Plus particulièrement, la main mécanique de préhension comprend un appui et au moins une poignée pour insérer la palette fixe entre la partie inférieure de dossier de siège et la partie arrière d'assise de siège jusqu'à appliquer l'appui contre le dossier de siège puis pour manipuler et mettre en place le siège dans le véhicule. Un objet de l'invention est aussi un procédé de fabrication de véhicule comprenant une séquence de montage de siège dans le véhicule. Le procédé est remarquable en ce que la séquence de montage comprend des étapes consistant à : - introduire un siège par une ouverture de porte du véhicule au moyen d'une main mécanique de préhension qui agrippe le siège et à laquelle on applique une ou plusieurs rotations autour d'un ou plusieurs axes de façon à pouvoir faire passer le siège à travers ladite ouverture ; - appliquer une ou plusieurs rotations autour d'un ou plusieurs axes à la main mécanique après introduction dans le véhicule de façon à mettre en place le siège. Avantageusement, le siège est agrippé par la main mécanique en : - insérant une palette fixe de la main mécanique et une palette articulée initialement parallèle à la palette fixe entre un bas de dossier de siège et un dessus d'assise de siège ; -abaissant la palette articulée au moyen d'un levier de la main mécanique jusqu'à exercer une pression sur une partie arrière de l'assise de siège de façon à exercer une pression de la palette fixe sur bas de dossier de siège. Particulièrement, après avoir mis en place le siège, ce dernier est libéré de la main mécanique en: - remettant la palette articulée dans son état initial parallèle à la palette fixe ; - retirant la palette fixe et la palette mobile du siège. D'autres buts, caractéristiques, détails et 35 avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit d'un mode de réalisation préféré, non limitatif de l'objet et de la portée de la présente demande de brevet, accompagnée de dessins, dans lesquels : la figure 1 est une vue partielle de côté d'une coque de véhicule de sport ; - la figure 2 est une vue en perspective de siège de véhicule ; - la figure 3 est une vue en perspective de main mécanique de préhension qui met en oeuvre l'invention ; - les figures 4 et 5 sont des vues schématiques de côté de la main mécanique représentée en figure 3, appliquée sur un siège de véhicule ; - la figure 6 est une vue schématique de côté du dispositif conforme à l'invention ; - la figure 7 est une vue de face du dispositif 15 conforme à l'invention ; - la figure 8 est une vue de dessus du dispositif conforme à l'invention ; - la figure 9 est une vue en perspective du dispositif conforme à l'invention ; 20 - la figure 10 est une vue en perspective de rotule pour mettre en oeuvre l'invention. La figure 1 montre une coque de véhicule 4. On remarque sur la figure quelques-unes unes des difficultés qui se posent pour introduire un siège 3 par une 25 ouverture 24. On y voit par exemple un tableau de bord 23, un appui-tête 16 plus haut que l'ouverture 24, particulièrement dans le cas d'une voiture de sport représentée ici à titre d'exemple non limitatif. La figure 2 montre par exemple un siège 3 en 30 perspective sur lequel l'appui-tête 16 n'est pas démontable. L'appui-tête 16 fait partie intégrante d'un dossier 10. Le siège 3 comprend une assise 9 et une fente 14 qui sépare l'assise 9 du dossier 10 pour permettre l'articulation et par conséquent le réglage du dossier 10 35 par rapport à l'assise 9. Le siège 3 comprend encore des rails de fixation 7 qu'il conviendra de positionner correctement dans le véhicule 4. Le siège 3 est introduit dans le véhicule 4 au moyen d'une main mécanique de préhension expliquée à présent en référence à la figure 3. La main mécanique référencée globalement 1 comprend une poignée basse 5 et une poignée supérieure 21 pour permettre à un opérateur de manipuler la main mécanique. Un dosseret d'appui 13 est fixé à une poutre support 22 située sensiblement au même niveau que la poignée 21. Une palette fixe 11 est maintenue immobile par rapport à la main mécanique 1, dans l'exemple représenté sur la figure 3, au moyen de fixations 25 aux extrémités de la poignée 5. Une palette articulée 12 est représentée ici dans une position abaissée par rapport à la palette fixe 11. Un levier 8 permet de mettre la palette articulée 12 alternativement dans la position abaissée ici représentée et dans une position levée qui est sensiblement parallèle ou dans le prolongement de la palette fixe 11. Une manette 26 permet à un opérateur qui tient la poignée 5 ou la poignée 21, d'actionner le levier 8 de façon à lever ou baisser la palette articulée 12. Dans un procédé de fabrication d'un véhicule comprenant une séquence de montage du siège 3 dans le véhicule 4, la main mécanique de préhension 1 est utilisée par l'opérateur humain pour agripper le siège 3 de la façon expliquée à présent. Au moyen des poignées 5 et 21, l'opérateur positionne la main mécanique de préhension 1 au-dessus de l'assise 9 du siège 3. L'opérateur s'assure que la palette articulée 12 est dans une position initiale horizontale parallèle à la palette fixe 11 en ayant recours si besoin est, à la manette 26 pour actionner le levier 8 à cette fin. L'opérateur insère la palette fixe avec la palette articulée dans la fente 14 qui est entre le bas du dossier 10 et le dessus de l'assise 9 à l'arrière du siège 3. L'opérateur pousse ensuite la main mécanique 1 au moyen des poignées 5 et 21 jusqu'à appuyer le dosseret 13 contre le dossier 10. En fin d'opération, on se retrouve dans la situation représentée sur la figure 4. La main mécanique 1 est posée sur le dessus de l'assise 9 au fond du siège 3 avec le dosseret 13 contre le dossier 10. L'opérateur actionne alors le levier 8 au moyen de la manette 26 de façon à mettre la main mécanique de préhension 1 dans la situation représentée sur la figure 5. La palette articulée 12 est abaissée jusqu'à venir exercer une pression sur la partie arrière de l'assise 9 située sous le dossier 10. Par réaction sur la main mécanique de préhension 1, la pression exercée par la palette articulée 12 provoque une montée de la palette fixe 11 sur le bas du dossier 10. Selon l'état partiel ou total de contact de la palette fixe 11 sur le bas du dossier 10, l'abaissement de la palette articulée 12 provoque ou non un léger basculement de la main mécanique de préhension 1. La pression exercée par la palette 11 sur une tige d'armature 27 en bas du dossier 10 et par la palette 12 sur une tige d'armature 28 de la partie arrière supérieure de l'assise 9, maintient le siège 3 immobile par rapport à la main mécanique 1. La main mécanique qui agrippe à présent de façon sécurisée le siège 3, permet de manipuler celui-ci dans l'espace sans risque de le faire tomber. La figure 6 est une vue de côté d'un dispositif pour mettre en place le siège 3 dans le véhicule 4. La main mécanique de préhension 1 est suspendue à un support mobile 2 au moyen d'une liaison rotule 6. Un siège agrippé par la main mécanique de préhension 1 détermine un centre de gravité qui de façon connue, est le barycentre du centre de gravité du siège seul et du centre de gravité de la main mécanique vide. La liaison rotule 6 est positionnée sur la poutre de support 22 au sommet de la main mécanique 1 de façon à permettre un mouvement de rotation autour d'un premier axe passant par la liaison rotule 6 et au voisinage le plus proche du centre de gravité déterminé par le siège agrippé. Lors de la conception, on a calculé la position de la liaison rotule 6 sur la poutre 22 de façon à ce que ledit premier axe passe effectivement par le centre de gravité dans une position idéale du siège agrippé. On entend simplement par voisinage le plus proche un passage par le centre de gravité dans les limites de tolérance admises sur le positionnement plus ou moins correct de l'opérateur de la main mécanique au contact du siège. Ce passage prévu par le centre de gravité permet à l'opérateur de faire tourner la main mécanique avec le siège plus facilement autour du premier axe. Les tolérances admises sont celles qui ne provoquent pas un effort supplémentaire considérable de l'opérateur pour faire tourner le siège lorsque l'axe de rotation s'éloigne légèrement du centre de gravité. Le support mobile 2 permet à l'opérateur de déplacer la main mécanique de préhension 1 depuis le véhicule sur la chaîne de montage jusqu'à un endroit de stockage des sièges, puis de déplacer la main mécanique de préhension supportant un siège depuis l'endroit de stockage jusqu'à un véhicule suivant sur la chaîne de montage pour y introduire le siège. On peut concevoir le support mobile 2 de façon à permettre des mouvements de translation horizontale pour déplacer le siège et de translation verticale pour soulever ou abaisser le siège à la position voulue. Dans l'exemple représenté sur la figure 6, le support mobile 2 est un bras coudé avec une partie horizontale 29 et une partie verticale 30. Une rotation du bras coudé autour de la partie verticale 30 permet des allées et venues entre la chaîne de montage et l'endroit de stockage. Une rotation de la partie verticale 30 autour d'un axe perpendiculaire à la partie verticale 30 et à la partie horizontale 29 permet de soulever et d'abaisser la main mécanique de préhension. Que le soulèvement et l'abaissement se fassent par translation ou par rotation, le support mobile comprend un système de compensation du poids du siège de façon à diminuer les efforts nécessaires à déplacer ou à maintenir la main mécanique dans la direction du mouvement de bas en haut. La figure 7 est une vue de face du dispositif représenté sur la figure 6. La poignée 5 n'y est pas représentée. On comprendra sur la figure 7 que le premier axe de rotation est sensiblement parallèle au bras vertical 30. Pour permettre un tour de rotation complet autour du premier axe, la rotule 6 comprend une liaison pivot 15 à roulement à billes ou autres. Le pivot 15 est surmonté d'un demi-anneau 20 qui pénètre en le croisant un demi-anneau 19. Le demi-anneau 19 est solidaire du bras vertical 30. Cette structure de deux demi-anneaux qui se croisent permet un basculement de droite à gauche et de gauche à droite de la main mécanique 1 dans le plan vertical de façon à permettre une première rotation autour d'un premier axe perpendiculaire à ce premier plan vertical. Cette première rotation s'effectue par un déplacement du demi-anneau 20 le long du demi-anneau 19 en appliquant le mouvement correspondant par exemple à l'aide de la poignée 21. Cette structure permet aussi un basculement d'avant en arrière de la main mécanique 1, en faisant tourner le demi-anneau 1 autour de la ligne directrice du demi-anneau 19 en appliquant le mouvement correspondant par exemple à l'aide de la poignée 21. Ce basculement d'avant en arrière constitue alors une troisième rotation autour d'un troisième axe perpendiculaire au premier et au deuxième axe. On obtient ainsi trois degrés de liberté en rotation pour orienter la main mécanique de préhension 1. La figure 10 est une vue plus détaillée de la liaison rotule 6. Un demi-anneau 17 est fixé rigidement à l'extrémité de la partie horizontale 29 du bras 2. Un demi-anneau 18 pénètre dans le demi-anneau 17 en étant relié d'autre part à la main mécanique de préhension 1. Le demi-anneau 18 pourrait être relié à la main de préhension en étant fixé de façon rigide au sommet du pivot 15. De cette manière, la structure constituée par le demi-anneau 17 et le demi-anneau 18 réalise les mêmes fonctionnalités que la structure précédemment expliquée en référence à la figure 7, constituée par le demi-anneau 19 et le demi-anneau 20. Sur l'exemple de réalisation présenté en référence à la figure 10, le demi-anneau 18 appartient à un anneau commun avec le demi-anneau 19. La cinématique obtenue est la suivante. La liaison pivot 15 est centrée sur un premier axe Z. Lorsque seul le demi-anneau 18 se déplace dans le demi-anneau 17, l'ouverture du demi-anneau 17 est centrée sur un deuxième axe X perpendiculaire au premier axe Z. L'ouverture de l'anneau constitué des demi-anneaux 18 et 19 est centrée sur un deuxième axe Y perpendiculaire à l'axe X et à l'axe Z. Cette structure donne une amplitude de rotation de l'anneau 18, 19 et par conséquent de la main mécanique, allant jusqu'à 180 tant autour de l'axe X que de l'axe Y. Le croisement des demi-anneaux 19 et 20 permet alors d'augmenter l'amplitude de rotation au-delà de 180 . Dans un procédé de fabrication de véhicule, le dispositif qui vient d'être exposé permet de mettre en oeuvre la séquence de montage de siège suivante. Supposons que le dispositif est dans la position représentée sur la figure 8 avec la main mécanique dans le prolongement de la partie horizontale 29 du support mobile, l'opérateur utilise les possibilités de rotation sur un tour complet autour de l'axe vertical offertes par la liaison pivot 15, pour faire tourner la main mécanique de façon à la présenter face à un siège sur l'aire de stockage dans la position par exemple illustrée sur la figure 9. L'opérateur relève la palette 12 au moyen de la manette 26 et bascule la main mécanique de façon à saisir un siège 3 comme expliqué précédemment. L'opérateur fait ensuite tourner le bras horizontal 29 autour du bras vertical 30 jusqu'à amener la main mécanique face à l'ouverture 24 du véhicule 4. L'opérateur utilise alors les trois degrés de liberté en rotation de la main mécanique pour introduire le siège 3 dans le véhicule 4 par l'ouverture 24 en faisant passer l'appui-tête sous le longeron supérieur 31 de l'ouverture 24 tout en évitant de percuter le tableau de bord 23. L'opérateur fait ensuite encore basculer la main mécanique de façon à positionner correctement les rails 7 de fixation à l'endroit prévu dans le véhicule. Bien qu'elle ait été décrite avec un seul exemple de réalisation, la présente invention n'est pas limitée à ce mode de réalisation. D'autres modes de réalisation peuvent être conçus par l'homme du métier sans sortir du cadre et de la portée de la présente invention. REVENDICATIONS . 1. Dispositif comprenant une main mécanique de préhension (1) suspendue à un support mobile (2) pour manipuler et mettre en place un siège dans un véhicule caractérisé en ce que : la main mécanique de préhension (1) comprend des moyens agencés pour agripper un siège de façon à maintenir ledit siège immobile par rapport à la main mécanique ; - la main mécanique de préhension (1) est suspendue au support mobile (2) au moyen d'une liaison rotule (6) agencée pour donner à la main mécanique des degrés de liberté de mouvement en rotation: - autour d'un premier axe passant par la liaison rotule et au voisinage le plus proche d'un centre de gravité déterminé par un siège agrippé ; - autour d'un deuxième axe perpendiculaire au premier axe. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la liaison rotule (6) est agencée pour donner à la main mécanique un degré de liberté de mouvement en rotation autour d'un troisième axe perpendiculaire au premier et au deuxième axe. 3. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que la liaison rotule (6) comprend un premier élément annulaire (17) fixé au support mobile (2) et un deuxième élément annulaire (18) relié à la main mécanique (1), le premier et le deuxième élément annulaire se croisant de façon à donner une amplitude de rotation inférieure ou égale à 180 autour du deuxième et autour du troisième axe. 4. Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que la liaison rotule (6) comprend un troisièmeélément annulaire (19) constituant un anneau avec le deuxième élément annulaire (18) et un quatrième élément annulaire (20) pour relier le deuxième élément annulaire (19) à la main mécanique, le troisième et le quatrième élément annulaire se croisant de façon à augmenter l'amplitude de rotation autour du deuxième et autour du troisième axe au-delà de 180 . 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la liaison rotule (6) comprend une liaison pivot (15) permettant un tour de rotation complet autour du premier axe. 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le support (2) est mobile en translation horizontale et en translation verticale et en ce que le support mobile comprend un système de compensation du poids du siège de façon à diminuer les efforts nécessaires à déplacer ou à maintenir la main mécanique dans la direction de translation verticale. 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens agencés pour agripper le siège, comprennent une palette (11) fixe par rapport à la main mécanique (1) et une palette (12) articulée par rapport à la palette fixe de façon à pouvoir exercer une pression de la palette fixe (11) sur une partie inférieure d'un dossier (10) de siège lorsque la palette articulée (12) est abaissée jusqu'à exercer une pression sur une partie arrière d'une assise (9) de siège. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens agencés pour agripper le siège, comprennent un levier (8) pour abaisser la palette articulée (12) depuis une position initiale jusqu'àexercer une pression sur la partie arrière de l'assise (9) de siège et pour relever la palette articulée (12) jusqu'à la mettre dans la position initiale définie comme étant sensiblement parallèle à ou dans le prolongement de la palette fixe (11). 9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la main mécanique de préhension comprend un appui (13) et au moins une poignée (5, 21) pour insérer la palette fixe entre la partie inférieure de dossier (10) de siège et la partie arrière d'assise (9) de siège jusqu'à appliquer l'appui (13) contre ledit dossier de siège puis pour manipuler et mettre en place le siège dans le véhicule. 10. Procédé de fabrication de véhicule comprenant une séquence de montage de siège dans le véhicule, la dite séquence comprenant des étapes consistant à : - introduire un siège par une ouverture de porte du véhicule au moyen d'une main mécanique de préhension qui agrippe le siège et à laquelle on applique une ou plusieurs rotations autour d'un ou plusieurs axes de façon à pouvoir faire passer le siège à travers ladite ouverture ; - appliquer une ou plusieurs rotations autour d'un ou plusieurs axes à la main mécanique après introduction dans le véhicule de façon à mettre en place le siège. 11. Procédé de fabrication de véhicule selon la 30 revendication 10 caractérisé en ce que le siège est agrippé par la main mécanique en : -insérant une palette fixe de la main mécanique et une palette articulée initialement parallèle à la palette fixe entre un bas de dossier de siège et un dessus 35 d'assise de siège ; - abaissant la palette articulée au moyen d'un levier (8) de la main mécanique jusqu'à exercer unepression sur une partie arrière de l'assise (9) de siège de façon à exercer une pression de la palette fixe (11) sur bas de dossier (10) de siège. 12. Procédé de fabrication de véhicule selon la revendication 11 caractérisé en ce que le siège, après avoir été mis en place, est libéré de la main mécanique en: - remettant la palette articulée dans son état initial parallèle à la palette fixe ; - retirant la palette fixe et la palette mobile du siège.