Brevet FR2933949A1 — publié le 20100122

DISPOSITIF DE POSITIONNEMENT POUR LE MONTAGE DU VOLET ARRIERE SUR LA CAISSE D'UN VEHICULE. La présente invention concerne un dispositif de positionnement pour le montage du volet arrière sur la caisse d'un véhicule, en particulier d'un véhicule automobile. Par volet arrière, on entend dans le présent texte, l'élément de carrosserie mobile ouvrant vers le haut et embarquant la vitre arrière. Cet élément de carrosserie est généralement appelé � 3ième ou 5ième porte �, et est souvent appelé aussi, de façon impropre, � hayon �. Le positionnement d'un tel volet arrière sur la caisse d'un véhicule lors de l'opération du montage sur la chaîne de fabrication automobile doit être très précis de façon à obtenir un volet parfaitement aligné par rapport au côté de caisse. On connaît déjà des dispositifs de positionnement utilisés pour le montage de pièces sur une ligne de 20 fabrication automobile. A titre d'exemple, le document US 6 122 819 décrit un dispositif pour positionner une paire de charnières sur une caisse de véhicule automobile, avant leur fixation sur la caisse. Le positionnement utilise un 25 gabarit manuel, qui comporte des ergots espacés pour le mettre en place dans une position souhaitée sur la caisse du véhicule. Au moins trois mécanismes de blocage sont prévus pour fixer automatiquement le gabarit sur la caisse du véhicule, une fois que le gabarit a été 30 manipulé en position souhaitée. Des contacts de proximité actionnent les mécanismes de blocage au moment approprié dans le cycle. Un tel dispositif de positionnement présente l'inconvénient de comporter des moyens de verrouillage 35 sur la caisse qui sont relativement complexes. A titre d'exemple également, le document JP 63-017189 décrit un procédé d'assemblage d'une porte de véhicule automobile. Deux robots sont montés sur des � boggies �, qui se déplacent parallèlement à la ligne d'assemblage et qui sont entraînés de manière synchrone avec une caisse de véhicule de la ligne d'assemblage. Les portes sont approvisionnées à partir de palettes et placées sur des socles de réception temporaires situés sur les boggies par des gabarits de manutention installés sur des bras des robots. Les portes sont fixées par des mécanismes d'assemblage des gabarits de manutention. Les charnières des portes sont amenées par rotation en position de préréglage par les organes de rotation sur les boggies. Après le positionnement des charnières supérieure et inférieure à l'aide du dispositif de centrage du gabarit de manutention, des charnières sont mises en place sur des parties de fixation de charnière de la caisse du véhicule et sont fixées par des boulons avec une machine à visser. Le procédé d'assemblage décrit dans ce document utilise un gabarit susceptible d'être robotisé, c'est-à- dire qu'il est nécessaire d'en faire la mise en place au moyen d'un robot. De plus, la Demanderesse a conçu un dispositif de montage d'une charnière sur un élément de structure de véhicule automobile. Ce dispositif comprend un gabarit autoporté déplaçable dans l'espace et comportant sur un châssis . - des moyens de positionnement sur l'élément de structure, qui comportent, pour chaque direction parmi trois directions d'espace différentes, un organe de butée et un organe de contre-butée, chaque organe de butée étant apte à appuyer l'élément de structure contre l'organe de contre-butée correspondant ; - des moyens de fixation temporaire sur l'élément de structure ; - des moyens de support de la charnière ; - des moyens de déplacement desdits moyens de support permettant de présenter la charnière en un emplacement final sur l'élément de structure pour sa fixation sur l'élément de structure. Ce dispositif de montage présente l'inconvénient de nécessiter une assistance au poids, et surtout concerne 5 un type d'ouvrant différent d'une porte. Le but de la présente invention est de fournir un nouveau dispositif de positionnement pour le montage du volet arrière sur la caisse d'un véhicule, en particulier d'un véhicule automobile, qui permette un positionnement 10 dudit volet sur la face arrière du véhicule en respectant parfaitement la condition d'alignement du volet par rapport au côté de caisse du véhicule. Un autre but de la présente invention est de réaliser un tel dispositif de positionnement, qui 15 présente un système de positionnement réglable offrant une grande réactivité en cas de crise et qui permette une diminution des opérations de retouche d'assemblage en bout de ligne de montage des véhicules. Enfin, c'est également un but de la présente 20 invention de fournir un tel dispositif de positionnement, qui soit le plus léger possible, de manipulation manuelle aisée, qui soit équipé de moyens de serrage simples, et qui soit fiable et économique. Pour parvenir à ces buts, la présente invention a 25 pour objet un dispositif de positionnement pour le montage du volet arrière sur la caisse d'un véhicule, en particulier d'un véhicule automobile, qui comporte : - un corps principal ou � châssis �, qui comprend des moyens de mise en place dudit dispositif de 30 positionnement sur la caisse du véhicule selon les directions en Y et en Z du véhicule, un système de serrage dudit dispositif de positionnement sur la caisse du véhicule, qui est monté sur le châssis et qui comprend des moyens de 35 positionnement selon la direction en X du véhicule, et - des moyens de support du volet arrière sur le dispositif de positionnement, qui sont montés sur ledit châssis et qui comportent au moins des moyens réglables de mise en référence géométrique selon la direction en Z du volet arrière par rapport à la caisse du véhicule. Selon le mode préféré de réalisation de l'invention, lesdits moyens de support du volet arrière sur le dispositif de positionnement sont constitués par un palonnier symétrique équipé de cales de réglage. Ce palonnier comporte un appui en Z de la caisse du véhicule, un appui en Z du volet arrière à positionner et un axe de rotation qui est situé au milieu desdits deux appuis en Z. La rotation du palonnier autour de son axe de rotation s'exerce à l'encontre d'un moyen élastique, par exemple un ressort de rappel, qui rappelle le palonnier vers le bas lorsque le volet n'est pas en contrainte sur le dispositif de positionnement et fait pivoter le palonnier pour venir mettre en référence l'appui en Z de la caisse sur la caisse du véhicule lorsque le volet repose sur l'appui en Z du palonnier destiné à recevoir le volet. Des cales de réglage sont prévues sur les deux appuis en Z. Le volet à monter est calé selon la direction en X sur la caisse du véhicule au moyen, par exemple, d'un 25 drageoir rigidement lié au palonnier. Un précentreur peut être prévu pour chaque appui en Z de volet sur le palonnier du dispositif de positionnement. Selon le mode préféré de réalisation de l'invention 30 également, le système de serrage du dispositif de positionnement sur la caisse du véhicule est constitué par un pilote de précentrage qui vient se placer dans un logement de la caisse du véhicule, et vient prendre ledit logement lors du verrouillage du dispositif de 35 positionnement sur la caisse. La section polygonale du pilote de précentrage, de préférence octogonale, s'inscrit sensiblement dans un contour de forme oblongue adaptée à la section oblongue dudit logement de la caisse du véhicule. De préférence, le dispositif de positionnement de l'invention se monte sur la caisse du véhicule au niveau 5 du logement de feu. Les moyens de mise en place du dispositif de positionnement selon le plan d'appui Y sur la caisse du véhicule sont constitués par des touches qui épousent la forme de la carrosserie. 10 De plus, les moyens de mise en place du dispositif de positionnement en Z sur la caisse du véhicule sont constitués par deux touches fixes sur le châssis du dispositif et une touche escamotable sur le système de serrage. 15 De manière préférentielle, le système de serrage s'exerce au niveau d'une boutonnière prévue dans le logement de feu du véhicule. D'autres buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description qui suit 20 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 représente, de manière schématique, les différents éléments de la face arrière d'un véhicule 25 automobile, - la figure 2 est un schéma illustrant la fonction du dispositif de positionnement pour le montage du volet arrière sur la caisse d'un véhicule automobile, selon la présente invention, 30 - la figure 3 représente, de manière schématique, la position de fonctionnement du dispositif de l'invention sur la caisse du véhicule, - la figure 4 représente les moyens d'isostatisme du dispositif de positionnement de l'invention sur le 35 logement de feu et le côté de caisse du véhicule, - la figure 5 représente les moyens de mise en place sur la caisse et de mise en référence géométrique selon X, Y et Z du dispositif de l'invention, - les figures 6A, 6B et 6C sont des vues en perspective, éclatées, des trois parties principales qui composent le dispositif de la présente invention, - la figure 7A est une vue en perspective du système de serrage du dispositif de positionnement en phase de précentrage sur la caisse du véhicule, - la figure 7B est une vue agrandie, en coupe longitudinale, du pilote de précentrage du dispositif de la figure 7A, - les figures 7C et 7D illustrent le fonctionnement du pilote de précentage en phase de précentrage, - la figure 8A est une vue en perspective du système de serrage du dispositif de positionnement en phase de serrage sur la caisse, - la figure 8B est une vue agrandie, en coupe longitudinale, du pilote de précentrage du dispositif de 20 la figure 8A, - les figures 8C et 8D illustrent le fonctionnement du pilote de précentage en phase de serrage, - la figure 8E est une vue agrandie du pilote de précentrage des figures 7A à 7D et 8A à 8D, 25 - la figure 9A représente le volet arrière à monter en vue latérale, - les figures 9B et 9C montrent la position des touches d'appui en X et en Z du volet sur la caisse, - la figure 10 est une vue en perspective d'un appui 30 en Z du châssis du dispositif de l'invention, - la figure 11 est une vue frontale d'un volet arrière de véhicule automobile, avec l'ensemble des moyens de support et de positionnement du volet sur le dispositif de positionnement de l'invention, 35 - les figures 12 à 14 illustrent le principe de mise en référence en Z d'un volet arrière par rapport à une caisse de véhicule, et - la figure 15 est une vue en perspective du palonnier de la présente invention, sur laquelle le système de serrage du dispositif ainsi que le volet ne sont pas représentés, pour des raisons de lecture plus aisée du dessin. En référence au dessin de la figure 1, on a représenté, de manière schématique, les différents éléments de la face arrière d'un véhicule automobile, à savoir le volet arrière 1, la lunette arrière 2, le côté de caisse 3 du véhicule 4, le becquet 5, l'un des deux feux arrière 6 et le pare-chocs arrière 7. Le réglage du volet 1 en position en Z sur le côté de caisse 3 du véhicule est réalisé au moyen d'un dispositif de positionnement, comme schématisé sur le dessin de la figure 2 dans laquelle Zv est la position en Z du volet 1 obtenue par l'intermédiaire dudit dispositif schématisé. Cette position Zv est en parfait alignement avec le côté de caisse 3 dont la position en Z est référencée Zcc. La figure 3 représente la modélisation du dispositif de positionnement de l'invention, de référence générale 100, mis en place sur la caisse du véhicule 4. Le dispositif de positionnement 100, appelé aussi � gabarit � dans la suite du texte, est monté sur la caisse du véhicule au niveau du logement de feu arrière référencé 200. L'isostatisme du gabarit 100 sur la caisse du véhicule est représenté sur le dessin des figures 4 et 5. Le plan d'appui en Y s'effectue par l'intermédiaire de touches de caoutchouc Y1, Y2 et Y3, qui épousent la forme de la carrosserie du côté de caisse 3. Le serrage de ces trois touches Y1, Y2 et Y3 s'effectue au niveau de la boutonnière verticale 210, de forme sensiblement oblongue, du logement de feu 200. Le positionnement de référence du gabarit 100 sur la caisse selon la direction en X s'effectue également au niveau de la boutonnière 210 du logement de feu 200. En ce qui concerne le positionnement en Z, les touches Z1 et Z2 sont fixes sur le châssis du gabarit 100, tandis que la touche Z3 est escamotable. Lors de la mise en positon du gabarit 100 sur la caisse, cette référence Z3 ne touche pas la caisse. Elle entre en action lors de la mise en place du volet 1 sur le gabarit 100 par le poids du volet 1, comme décrit plus loin dans le présent texte. Comme on peut mieux le voir sur les figures 5, 6A, 6B et 6C, sur lesquelles les différents éléments du gabarit 100 sont représentés selon des vues éclatées, le gabarit 100 comporte un châssis 110, un système de serrage 120 du gabarit 100 sur la caisse, un palonnier 130 de mise en référence en Z du volet 1 par rapport à la caisse, et un ressort de rappel de palonnier 140. Des cales de réglage sur le palonnier 139 sont placées sur les supports de cales référencés 150 et 160, respectivement, et la fonction de ces cales est décrite plus loin dans le présent texte. Le système de serrage 120, monté sur un support plan 180 rigidement lié au châssis 110, comprend une manette de serrage 121 pour le déplacement d'un pilote de précentrage 125 monté dans le corps 122 du système de serrage (figure 6B). Comme mieux représenté sur la figure 6C, le palonnier 130 de mise en référence en Z du volet 1 par rapport à la caisse comporte un châssis à deux bras 131 et 132, en forme de � V � d'angle obtus, dont les extrémités libres sont terminées par les supports de cales de réglage 150 et 160 déjà mentionnés. Un axe de basculement 133, orthogonal au plan du châssis 131, 132 vient se loger dans le palier 170 (figure 6A) rigidement lié au châssis 110 du gabarit 100. Le système de serrage 120 du gabarit 100 sur la caisse du véhicule est représenté sur les figures 7A à 7D en position non verrouillée - dite aussi position de � précentrage � -, et sur les figures 8A à 8D en position verrouillée. La figure 7A représente le gabarit 100 mis en position sur la caisse. Le pilote de précentrage 125 du système de serrage 120 vient en précentrage selon X en s'engageant dans la boutonnière 210 du logement de feu 200 (figures 7C et 7D). La section du pilote de précentrage 125 est octogonale et s'inscrit sensiblement dans la découpe oblongue de la boutonnière 210. Cette section pourrait être une section polygonale différente, ou toute autre section équivalente. Par un mouvement de translation, puis de rotation de la manette 121 du système de serrage 120, l'opérateur verrouille le serrage du gabarit 100 sur la caisse du véhicule. Lors du verrouillage du gabarit 100 sur le logement de feu 200 (figure 8B), le pilote de précentrage 125 du système de serrage 120 vient prendre le logement de feu 200. Le pilotage en X du gabarit 100 sur le logement de feu est représenté par la position du pilote 125 par rapport à la boutonnière 210 pratiquée dans la tôle du logement de feu sur les dessins des figures 8C et 8D. La figure 8E est une vue en coupe du pilote de précentrage 125 selon une ligne horizontale (non représentée) de la figure 8C passant par le centre dudit pilote 125. Le gabarit 100 étant en position verrouillée sur la 30 caisse du véhicule, la seconde phase consiste à positionner le volet 1 sur le gabarit 100. Le volet 1 est représenté en vue latérale sur la figure 9A. Il est mis en place sur le gabarit 100 sur les touches désignées TZ du support de cale 150 du palonnier 35 130 (figures 9B et 9C) pour un positionnement en Z. Cette mise en place est facilitée par la présence de précentreurs, référencés 151 et représentés sur la figure 10, qui aident au centrage en Y du volet 1. Le volet est calé en X sur le gabarit 100 (touche TX des figures 9B et 9C) par un drageoir 155 du palonnier 130 représenté sur le dessin de la figure 10 également. L'isostatisme du volet 1 sur la caisse du véhicule avec les gabarits gauche et droite avant le vissage des charnières est représenté sur le dessin de la figure 11. Le positionnement en Y est fait par la traverse (CY). Le plan X est fait en partie supérieure par la caisse du véhicule (au niveau CX des charnières) et par le gabarit de l'invention en partie centrale. A l'aide des figures 12 à 14, on va maintenant décrire le principe de mise en référence selon la direction en Z du volet 1 par rapport à la caisse du véhicule. Ce principe consiste à avoir un moyen de relier la caisse du véhicule au volet 1 selon la direction en Z (figure 12). Ce moyen est constitué par le palonnier 130 20 équipé de cales de réglage. L'axe de rotation 133 du palonnier se trouve au milieu des deux appuis en Z sur la caisse et le volet pour ne pas faire de déséquilibrage entre les deux appuis Zv et Zcc lors d'un calage. 25 Lorsque le volet 1 n'est pas en contrainte sur le gabarit 100, le palonnier 130 se met en position basse au niveau du logement de feu 200 (figure 13). A cette fin, un ressort de traction exerce sur le palonnier une force de rappel vers le bas. Dans cette position, le palonnier 30 130 ne gêne pas l'extrusion du gabarit 100 ni sa mise en place. Lorsque le volet 1 repose sur l'appui en Z du palonnier 130, ce dernier pivote autour de son axe de rotation 133 (rotation � R � sur la figure 14) pour venir 35 mettre en référence l'appui en Zcc sur la caisse du véhicule. Sous chaque appui Z du palonnier se trouvent des cales de réglage référencées � Cr � pour adapter la côte en Z du volet 1 à la géométrie de la caisse du véhicule (figure 15). Le dispositif de positionnement décrit ci-dessus présente de nombreux avantages, parmi lesquels les avantages suivants . il permet de positionner un volet arrière sur une face arrière de véhicule en respectant parfaitement la condition d'alignement du volet pat rapport au côté de caisse, - il permet de � mapper � facilement la position du volet arrière en ajoutant ou en enlevant des cales de réglage sous les appuis Z du palonnier, il permet un réglage très réactif en cas de crise. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté ci-dessus à titre d'exemple ; d'autres modes de réalisation peuvent être conçus par l'homme de métier sans sortir du cadre et de la portée de la présente invention. REVENDICATIONS1. Dispositif de positionnement pour le montage du volet arrière (1) sur la caisse d'un véhicule, en particulier d'un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte : - un corps principal ou � châssis � (110), qui comprend des moyens de mise en place dudit dispositif de positionnement (100) sur la caisse du véhicule au moins selon les directions en Y et en Z du véhicule, - un système de serrage (120) dudit dispositif de positionnement (100) sur la caisse du véhicule, qui est monté sur ledit châssis (110) et qui comprend des moyens de mise en place dudit dispositif (100) selon la direction en X du véhicule, et des moyens de support (130) du volet arrière (1) sur le dispositif (100), qui sont montés sur ledit châssis (110) et qui comportent des moyens réglables de mise en référence géométrique selon la direction en Z du volet arrière (1) par rapport à la caisse du véhicule. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de support (130) du volet arrière (1) sur le dispositif de positionnement (100) sont constitués par un palonnier (130) symétrique équipé de cales de réglage (cr). 3. Dispositif selon en ce que ledit palonnier la revendication 2, caractérisé (130) comporte un appui en Z de caisse du véhicule, un rotation (133) situé au 4. Dispositif revendications 2 et 3, appui en Z de volet et un axe de milieu desdits deux appuis en Z. selon l'une quelconque des caractérisé en ce que la rotation du palonnier (130) autour de son axe de rotation (133) s'exerce à l'encontre d'un ressort de rappel (140) qui rappelle le palonnier vers le bas lorsque le volet (1) n'est pas en contrainte sur le dispositif de positionnement et fait pivoter le palonnier (130) pour venir mettre en référence l'appui Z de caisse sur lacaisse du véhicule lorsque le volet (1) repose sur l'appui Z de volet du palonnier (130). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que des cales de réglage (cr) sont prévues sur les 5 deux appuis en Z. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que le volet (1) est calé selon la direction en X sur la caisse du véhicule au moyen d'un drageoir (155) rigidement lié au 10 palonnier (130). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce qu'un précentreur (151) est prévu pour chaque appui en Z du volet (1) sur le palonnier (130) du dispositif de positionnement (100). 15 8. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit système de serrage (120) du dispositif de positionnement (100) sur la caisse du véhicule est constitué par un pilote de précentrage (125) qui vient se placer dans un logement (210) de la caisse du véhicule, 20 et vient prendre ledit logement (210) lors du verrouillage du dispositif de positionnement (100) sur la caisse. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que la section du pilote de précentrage (125) 25 s'inscrit sensiblement dans un contour de forme oblongue adaptée à la section oblongue dudit logement (210) de la caisse du véhicule. 10. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif de positionnement 30 (100) se monte sur la caisse du véhicule au niveau du logement de feu (200). 11. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de mise en place du dispositif de positionnement (100) selon le plan d'appui 35 Y sur la caisse du véhicule sont constitués par des touches (Y1, Y2, Y3) qui épousent la forme de la carrosserie. 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 11, caractérisé en ce que lesdits moyens de mise en place du dispositif de positionnement (100) en Z sur la caisse du véhicule sont constitués par deux touches (Z1, Z2) fixes sur le châssis du dispositif (100) et une touche (Z3) escamotable sur le système de serrage (120). 13. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit système de serrage (120) s'exerce au niveau d'une boutonnière (210) prévue dans le logement de feu (200) du véhicule.