Brevet FR2926282A1 — publié le 20090717

" Dispositif et procédé de contrôle automatique de jeux et/ou d'affleurements ". L'invention concerne les mesures de jeux et/ou 5 d'affleurements sur un véhicule, particulièrement en cours de fabrication. On rappelle que le jeu entre deux pièces, désigne une distance minimale à parcourir sur une perpendiculaire à la surface d'une première pièce pour rencontrer un 10 point de la surface en vis-à-vis de la deuxième pièce. L'affleurement entre deux pièces, désigne une distance minimale à parcourir sur une perpendiculaire à la surface d'une première pièce pour arriver au niveau de la surface voisine et non superposée de la deuxième pièce. 15 Par exemple, la mise en place des ouvrants sur un véhicule automobile ou autre, nécessite de contrôler les jeux et les affleurements, particulièrement en effectuant plusieurs traces de mesure à différents points de jointures de chaque ouvrant avec la caisse (armature). 20 Le document US6,317,953 décrit un procédé d'assemblage dans lequel une pièce est ajustée sur une autre en mettant en coïncidence des plots sur l'une avec des cibles sur l'autre. Cependant, une présence de défauts intrinsèques même minimes sur la pièce à ajuster 25 ou sur le support lui-même, peut engendrer des écarts de tolérance. Par exemple un ouvrant peut très bien être ajusté au niveau de ses gonds mais un léger désaxage des gonds sur la caisse ou un léger voilage de l'ouvrant peuvent engendrer un jeu ou un affleurement hors 30 tolérance de l'ouvrant à l'opposé du gond. Le document FR2756626 décrit un dispositif manuel de mesure de jeux et d'affleurement par triangulation optique qui projette deux plans lumineux parallèles sur les pièces à caractériser afin de créer deux lignes de 35 surbrillance. Ce type de pistolets portables permet d'effectuer manuellement des mesures par prélèvements, généralement hors ligne. Une automatisation du procédé de mesure est souhaitable pour augmenter les cadences de fabrication et une certaine reproductibilité des mesures en soi. On connaît des stations de mesures dans lesquelles on met le véhicule à un emplacement prédéterminé. Une telle station est généralement équipée de plusieurs capteurs, chacun fixé à un endroit particulier pour effectuer une mesure sur un point prédéterminé du véhicule. Les solutions à capteurs fixes ont plusieurs inconvénients. La gamme de contrôle, en d'autres termes, l'ensemble des traces à contrôler sur une silhouette de véhicule, n'est pas flexible. A chaque trace de mesure est associé un capteur vision qui fait croître le coût d'investissement linéairement en fonction du nombre de traces à mesurer. Compte tenu des contraintes d'implantation, il n'est pas possible de n'utiliser qu'une seule focale de capteur, ce qui génère de la diversité dans les capteurs. La diversité des références de capteurs est une contrainte pour leur interchangeabilité et la flexibilité de la gamme de contrôle. La diversité des références capteurs génère autant de diversité pour l'approvisionnement et la gestion des pièces de rechange. L'intégration d'une nouvelle silhouette ou d'un nouveau véhicule nécessite une nouvelle implantation de capteurs qui engendre des surcoûts à chaque introduction d'une nouvelle silhouette ou nouveau véhicule. L'implantation de nouveaux capteurs nécessite souvent de reprendre l'implantation des capteurs déjà en service et augmente la quantité de travail à réaliser, reprise d'études, interventions sur site, renouvellement des essais de validation mesure sur les véhicules déjà en production, etc. L'implantation de nouveaux capteurs peut amener à suspendre la mesure de certaines traces, voire à arrêter totalement le contrôle sur les véhicules déjà en production. Pour les véhicules destinés à cohabiter sur une période longue, les contraintes d'intégration du nouveau modèle conduisent à faire le choix technique du dédoublement de l'installation, doublant ainsi le montant des investissements. Une autre solution consiste à remplacer l'être humain manipulant le pistolet précédemment décrit par un robot dont une extrémité de bras est munie d'un capteur unique. Le robot peut se déplacer autour du véhicule ou deux robots identiques peuvent être placés chacun d'un côté du véhicule à condition de prévoir une possibilité de déplacement le long du véhicule. Dans un cas comme dans l'autre, il est nécessaire d'arrêter le véhicule avec pour répercussion de réduire les cadences. D'autre part, un rattrapage de jeux ou d'affleurement étant préférable, lorsqu'il est nécessaire, avant de mettre les serrures, les ouvrants conservent au moins un degré de liberté en rotation autour des gonds qui peuvent nuire aux mesures. Pour remédier aux inconvénients de l'état connu de la technique, un objet de l'invention est un dispositif de contrôle automatique de jeux et/ou d'affleurements sur un véhicule. Le dispositif comprend un porteur agencé pour déplacer le véhicule, un robot équipé d'une main de préhension et d'une tête de mesure de jeux et/ou d'affleurements, une baie de commande du robot, programmée pour asservir une position de la main de préhension et une position de la tête de mesure à un déplacement du véhicule et une baie de mesure agencée pour piloter et traiter des signaux de mesures produits par la tête de mesure. Particulièrement, le dispositif comprend un accessoire de mise en arasement et la baie de commande du robot est programmée pour poser l'accessoire de mise en arasement sur le véhicule. Avantageusement, la baie de commande du robot est programmée pour faire tourner le robot autour d'un axe vertical avec un angle suffisant pour pouvoir accompagner le déplacement du véhicule pendant au moins une mesure. Plus particulièrement, l'accessoire de mise en arasement comprend un crampon agencé pour se fixer sans dommage sur un point de référence du véhicule et un crampon agencé pour se fixer sans dommage sur un point du véhicule à mettre en référence. Un autre objet de l'invention est un procédé de contrôle automatique de jeux et/ou d'affleurements sur un véhicule déplacé selon une direction au moyen d'un porteur. Le procédé comprend une première étape dans laquelle une main de préhension montée sur un robot, est utilisée pour mettre en référence un ouvrant du véhicule et une deuxième étape dans laquelle une tête de mesure montée sur le robot, est utilisée pour une acquisition de mesure de jeux et/ou d'affleurements sur l'ouvrant mis en référence. Particulièrement, dans la première étape et dans la deuxième étape, le robot est asservi au déplacement du véhicule de façon à assurer une vitesse relative nulle par rapport au véhicule, de la main de préhension pendant la mise en référence et de la tête de mesure pendant l'acquisition de mesure. Avantageusement, dans la première étape, la mise en référence est faite au moyen d'un accessoire de mise en arasement posé par le robot entre l'ouvrant et un élément de référence du véhicule. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une vue de côté d'un véhicule sur lequel sont prévues des traces de mesure ; - la figure 2 est une vue de dessus schématique du véhicule de la figure 1 dans une station de mesure ; - la figure 3 est une vue arrière du véhicule de la figure 1 représenté schématiquement au sein d'un dispositif de mesure conforme à l'invention ; - la figure 4 montre des étapes de procédé conforme à l'invention ; - la figure 5 est une vue en perspective cavalière d'un accessoire de mise en arasement ; - la figure 6 montre des étapes de procédé conforme à l'invention ; - la figure 7 est une vue de côté d'un véhicule sur lequel est mis en oeuvre le procédé selon l'invention. En référence à la figure 1, on a prévu par exemple d'effectuer différentes traces de mesure de jeu et d'affleurement sur une caisse de véhicule 10 parmi lesquelles une trace 2 entre la portière avant gauche et le capot, une trace 3 entre la portière avant gauche et le montant de pare-brise, une trace 4 entre le haut de la portière avant gauche et le toit, une trace 7 entre l'avant de la portière arrière gauche et le toit, une trace 8 entre l'arrière de la portière arrière gauche et le toit, une trace 9 entre la portière arrière gauche et l'aile arrière, une trace 6 entre le bas de la portière avant gauche et la portière arrière gauche, une trace 1 entre la portière avant gauche et l'aile avant et une trace 5 entre le haut de la portière avant gauche et la portière arrière gauche. On prévoit de faire des traces de mesure semblables sur le côté du véhicule. En référence à la figure 2, on a disposé un robot 20 à gauche du véhicule 10 et un robot 30 à droite du véhicule. Les robots sont fixes au sol ou au plafond. Le véhicule 10 est posé sur un porteur 31 tel qu'une luge ou un support entraîné par un système de manutention, par exemple une table à rouleaux de façon à faire avancer le véhicule 10 entre les robots 20 et 30. La position x du véhicule par rapport à une position de référence dite � zéro véhicule �, est échantillonnée en temps réel au moyen d'un système de mesure de position tel qu'un télémètre placé à une distance prédéterminée en avant du véhicule. En référence à la figure 3, le système de mesure est de préférence un codeur 39 d'impulsions, monté par 5 exemple sur un rouleau de table à rouleaux. Le robot 20 comprend un bras articulé à l'extrémité duquel on peut monter divers types d'accessoires tels qu'une main de préhension 27. Un axe vertical 21 de rotation du robot 20, ici fixé au sol, permet à une baie 10 de commande 29 d'orienter le robot 20 entre l'avant et l'arrière du véhicule 10 et d'asservir le bras du robot à un déplacement du véhicule sur le porteur 31. Cinq axes 22, 23, 24, 25 et 26 permettent de positionner l'extrémité du bras en hauteur et à une distance voulue 15 de la surface du véhicule 10. L'extrémité du bras est équipée d'une tête 28 de mesure de jeu et d'affleurement telle que par exemple un capteur de vision. Le robot 30 non représenté ici à droite du véhicule 10, est agencé de manière identique au robot 20. 20 Le porteur 31 qui est agencé pour déplacer le véhicule 10, est piloté par un automate 33 qui contrôle et commande en synchronisme la baie 29. En synergie avec l'automate 33 et la baie de commande 29 du robot, programmée pour asservir une position de la tête 28 de 25 mesure au déplacement du véhicule 10, une baie de mesure 32 est agencée pour piloter et traiter des signaux de mesures produits par la tête de mesure 28 comme expliqué à présent en référence à la figure 4. Dans une étape 100 qui précède un début de cycle, 30 les robots sont en position d'attente à l'avant du véhicule. Une réception de code cycle envoyé par l'automate programmable industriel 33, valide une transition 101 qui active une étape 102 dans laquelle un indice d'itération 35 i est initialisé à 1 de façon à prendre en compte les paramètres de la trace i avec i=1, c'est-à-dire de la première trace de mesure. Une communication des paramètres de la trace i comme par exemple sa localisation sur le véhicule, valide une transition 103 qui active une étape 104 dans laquelle les robots se pré positionnent, par exemple en hauteur et à une distance d'approche de la caisse, en attente du point du véhicule sur lequel faire la mesure. Une détection de l'abscisse xi du véhicule qui correspond à un emplacement de la trace de mesure i arrivant devant la tête de mesure, valide une transition 105 qui active une étape 106 dans laquelle la baie de mesure 32 donne un ordre d'acquisition de mesure. Une transition 107 est validée lorsque la baie de commande 29 du robot reçoit un acquittement de mesure de la part de la baie 32 de mesure. Une validation de la transition 107 active une étape 108 dans laquelle l'indice i est incrémenté. Une transition 109 est validée tant que i est inférieur ou égal au nombre N de traces de mesure à effectuer dans le cycle. Par exemple N = 9 dans le cas où toutes les traces de la figure 1 sont mesurées en une seule passe. Une validation de la transition 109 active une étape 110 dans laquelle, comme dans l'étape 102, les paramètres de la trace i, c'est-à-dire de la trace de mesure suivante sont prises en compte de façon à reboucler sur la transition 103. Une solution robotisée de mesure au défilement a les avantages d'avoir un coût quasi indépendant du nombre de traces de mesure demandé, un investissement moindre pour une station neuve. De plus, le dispositif et/ou le procédé selon l'invention, permet d'intégrer plus facilement un nouveau véhicule ou un véhicule remplaçant sans perturbation sur le contrôle des véhicules en production. Grâce à l'invention, il est possible de contrôler les véhicules jusqu'à leur fin de vie sans arrêt du contrôle, ou sans mise en place d'un contrôle manuel à partir de la montée en cadence du nouveau véhicule. La suffisance d'une seule référence de capteurs réduit d'autant le stock de pièces de rechange. L'exploitation du mouvement en translation du véhicule permet dans le même temps de cycle de mesurer davantage de traces qu'une solution robotisée avec véhicule à l'arrêt et de s'affranchir de la nécessité d'un axe supplémentaire de déplacement sur les robots qui est obligatoire dans une solution robotisée à l'arrêt. Les avantages de l'invention ne s'arrêtent pas là et à défaut de les citer tous, mentionnons encore celui de ne pas perturber le flux de la zone essentiellement manuelle d'implantation de la station de mesure, on s'affranchit de toute modification de la manutention pour compenser l'arrêt du véhicule en station de mesure par une post-accélération. En référence à la figure 5, un accessoire 40 de mise en arasement comprend deux crampons 41 et 42 surmontés par une règle 43. Les crampons 41 et 42 sont agencés pour se fixer sur les éléments de carrosserie du véhicule sans les abîmer. Pour une carrosserie en fer, les crampons sont des patins magnétiques de façon à se maintenir plaqués contre la surface sans la rayer. Pour une carrosserie en matériau non ferromagnétique tel que l'aluminium ou la résine, les crampons sont équipés de ventouses. La règle 43 maintient solidairement les deux crampons de façon à ce que leurs faces inférieures qui sont opposées à la règle, soient sur un même niveau. Ainsi lorsque les surfaces de deux pièces de carrosserie sont mise côte à côte, un positionnement de l'accessoire 40 à cheval sur les deux pièces avec le crampon 41 sur la surface de l'une et le crampon 42 sur la surface de l'autre, fait araser les deux surfaces. On explique à présent un procédé de contrôle automatique de jeux et d'affleurements en référence à la figure 6. A partir d'une étape d'attente initiale 200 ou d'une étape d'attente 218 qui termine le contrôle d'un véhicule précédent, une transition 201 est validée lorsque la partie avant du véhicule arrive au niveau du robot. Une validation de la transition 201 active une étape 202 dans laquelle l'automate 33 émet un message de code cycle AV à destination de la baie 32 de mesure et de la baie 29 de commande. Le message de code cycle AV contient les informations nécessaires pour mesurer les traces à l'avant du véhicule telles que le nombre N de traces et la position i de chacune. Le robot exécute alors les étapes représentées sur la figure 4 jusqu'à venir en étape 112 dans laquelle la baie 32 de mesure émet un signal indiquant que les traces AV de mesure à l'avant du véhicule, sont terminées. La réception de ce signal dans l'automate 33 et/ou dans la baie 29 de commande, valide une transition 203. Une validation de la transition 203 active une étape 204 dans laquelle la baie 29 commande au robot d'aller vers l'arrière du véhicule pour poser l'accessoire 40 de mise en arasement sur un emplacement 11 représenté en figure 7 à cheval entre la partie arrière de la porte avant et la partie avant de la porte arrière dans le cas d'un véhicule à cinq portes ou entre la partie arrière de la porte avant et l'aile arrière dans le cas d'un véhicule à trois portes. Comme pour l'exécution des mesures, le robot est synchronisé sur la vitesse d'avancement du véhicule pour la pose de l'accessoire 40 de sorte que la vitesse tangentielle relative de l'accessoire par rapport à la carrosserie est nulle. La fin de pose de l'accessoire 40 valide une transition 205. Une validation de la transition 205 active une étape 206 dans laquelle l'automate 33 émet un message de code cycle AV/AR à destination de la baie 32 de mesure et de la baie 29 de commande. Le message de code cycle AV/AR contient les informations nécessaires pour mesurer les traces sur la porte avant du véhicule telles que le nombre N de traces, par exemple égal à six en référence à la figure 1 et la position i de chacune. Le robot exécute alors les étapes représentées sur la figure 4 jusqu'à venir en étape 112 dans laquelle la baie 32 de mesure émet un signal indiquant que les traces AV/AR de mesure sur la porte avant du véhicule, sont terminées. La réception de ce signal dans l'automate 33 et/ou dans la baie 29 de commande, valide une transition 207. Une validation de la transition 207 active une étape 208 dans laquelle la baie 29 commande au robot de reprendre l'accessoire 40 de mise en arasement entre la partie arrière de la porte avant et la partie avant de la porte arrière dans le cas d'un véhicule à cinq portes ou entre la partie arrière de la porte avant et l'aile arrière dans le cas d'un véhicule à trois portes. Comme pour l'exécution des mesures, le robot est synchronisé sur la vitesse d'avancement du véhicule pour la reprise de l'accessoire 40 de sorte que la vitesse tangentielle relative de l'accessoire par rapport à la carrosserie est nulle. La fin de reprise de l'accessoire 40 valide une transition 215 dans le cas d'un véhicule à trois portes et une transition 209 dans le cas d'un véhicule à cinq portes. Une validation de la transition 215 active directement une étape 216 alors qu'une validation de la transition 209 active une succession de plusieurs étapes 210, 212, 214 avant d'activer l'étape 216. Dans l'étape 210, la baie 29 commande au robot d'aller vers l'arrière du véhicule pour poser l'accessoire 40 de mise en arasement sur un emplacement 12 représenté en figure 7, à cheval entre la partie arrière de la porte arrière et l'aile arrière au moyen de la main de préhension 27. La fin de pose de l'accessoire 40 valide une transition 211. Une validation de la transition 211 active une étape 212 dans laquelle l'automate 33 émet un message de code cycle AR/AR à destination de la baie 32 de mesure et de la baie 29 de commande. Le message de code cycle AR/AR contient les informations nécessaires pour mesurer les traces sur la porte arrière du véhicule telles que le nombre N de traces, par exemple égal à trois en référence à la figure 1 et la position i de chacune. Le robot exécute alors les étapes représentées sur la figure 4 jusqu'à venir en étape 112 dans laquelle la baie 32 de mesure émet un signal indiquant que les traces AR/AR de mesure sur la porte arrière du véhicule, sont terminées. La réception de ce signal dans l'automate 33 et/ou dans la baie 29 de commande, valide une transition 213. Une validation de la transition 213 active une étape 214 dans laquelle la baie 29 commande au robot de reprendre l'accessoire 40 de mise en arasement entre la partie arrière de la porte arrière et l'aile arrière du véhicule. Dans l'étape 216, l'automate 33 émet un message de code cycle AR à destination de la baie 32 de mesure et de la baie 29 de commande. Le message de code cycle AR contient les informations nécessaires pour mesurer les traces à l'arrière du véhicule. Le robot exécute alors les étapes représentées sur la figure 4 jusqu'à venir en étape 112 dans laquelle la baie 32 de mesure émet un signal indiquant que les traces AR de mesure à l'arrière du véhicule, sont terminées. La réception de ce signal dans l'automate 33 et/ou dans la baie 29 de commande, valide une transition 217. Une validation de la transition 217 active l'étape 218 d'attente du véhicule suivant. Le dispositif et le procédé qui viennent d'être expliqués permettent d'alterner une pose de patin ou accessoire de mise en arasement nul avec une mesure de jeu et d'affleurement au voisinage du patin, au fur et à mesure du véhicule. Par rapport à d'autres solutions qui auraient consisté à mettre des vérins à des endroits fixes prédéterminés de la station de contrôle, la solution permet un gain de temps car elle s'affranchit d'une quelconque nécessité d'arrêter le véhicule. L'utilisation de robots rend la solution de l'invention polyvalente et flexible en terme de modèle de véhicule à contrôler. REVENDICATIONS 1. Dispositif de contrôle automatique de jeux et/ou d'affleurements sur un véhicule, comprenant : - un porteur (31) agencé pour déplacer ledit véhicule ; - un robot (20,30) équipé d'une main de préhension (27) et d'une tête (28) de mesure de jeux et/ou d'affleurements ; - une baie de commande (29) du robot, programmée pour asservir une position de la main de préhension (27) et une position de la tête (28) de mesure à un déplacement dudit véhicule ; - une baie de mesure (32) agencée pour piloter et 15 traiter des signaux de mesures produits par ladite tête de mesure (28). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un accessoire (40) de mise en 20 arasement et en ce que la baie de commande (29) du robot est programmée pour poser l'accessoire (40) de mise en arasement sur le véhicule. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, 25 caractérisé en ce que la baie de commande (29) du robot est programmée pour faire tourner le robot autour d'un axe vertical avec un angle suffisant pour pouvoir accompagner le déplacement du véhicule pendant au moins une mesure. 30 4. Dispositif selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que l'accessoire (40) de mise en arasement comprend un crampon (41) agencé pour se fixer sans dommage sur un point de référence du véhicule et un 35 crampon (42) agencé pour se fixer sans dommage sur un point du véhicule à mettre en référence. 5. Procédé de contrôle automatique de jeux et/ou d'affleurements sur un véhicule déplacé selon une direction (X) au moyen d'un porteur, comprenant : - une première étape (204, 210) dans laquelle une main de préhension montée sur un robot, est utilisée pour mettre en référence un ouvrant du véhicule; - une deuxième étape (206, 212) dans laquelle une tête de mesure montée sur le robot, est utilisée pour une acquisition de mesure de jeux et/ou d'affleurements sur l'ouvrant mis en référence. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que dans la première étape (204, 210) et dans la deuxième étape (206, 212), le robot est asservi au déplacement du véhicule de façon à assurer une vitesse relative nulle par rapport au véhicule, de la main de préhension pendant la mise en référence et de la tête de mesure pendant l'acquisition de mesure. 7. Procédé selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que dans l'étape (204, 210), la mise en référence est faite au moyen d'un accessoire de mise en arasement posé par le robot entre l'ouvrant et un élément de référence du véhicule.25