Brevet FR2926364A1 — publié le 20090717

" Dispositif et procédé de mesure 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 d'effectuer plusieurs traces de mesure à différents points de jointures de chaque ouvrant avec la caisse. Le document FR2756626 décrit un dispositif manuel 20 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 surbrillance. Ce type de pistolets portables permet d'effectuer manuellement des mesures par prélèvements, 25 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 30 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. 35 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 necessite 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. Pour remédier aux inconvénients de l'état connu de la technique, un objet de l'invention est un dispositif de mesure automatique de jeux et/ou d'affleurements sur un véhicule. Le procédé comprend un porteur agencé pour déplacer le véhicule, un robot fixe équipé d'une tête de mesure de jeux et/ou d'affleurements, une baie de commande du robot programmée pour asservir 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 ladite tête de mesure. Particulièrement, la baie de commande du robot est programmée pour modifier la position de la tête de mesure dans un plan perpendiculaire au déplacement dudit 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. Un autre objet de l'invention est un procédé de mesure automatique de jeux et/ou d'affleurements sur un véhicule déplacé selon une certaine direction au moyen d'un porteur. Le procédé comprend une première étape dans laquelle une tête de mesure de jeux et/ou d'affleurements montée sur un robot fixe, est pré positionnée dans un plan perpendiculaire à la direction de déplacement, en face d'une prochaine trace de mesure à effectuer et une deuxième étape dans laquelle une acquisition de mesure est ordonnée à la tête de mesure à détection d'une abscisse du véhicule qui correspond à un emplacement de la trace de mesure arrivant devant la tête de mesure. Particulièrement, le robot est asservi dans la deuxième étape au déplacement du véhicule de façon à assurer une vitesse relative nulle de la tête de mesure par rapport au véhicule pendant l'acquisition de mesure. Avantageusement, dans la première étape, le robot est tourné vers l'arrière du véhicule avec un angle suffisant pour pouvoir accompagner le véhicule dans son déplacement vers l'avant de façon à assurer au moins une acquisition de mesure. 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. 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 droit 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 codeur d'impulsions 39 placé à une distance prédéterminée en avant du véhicule. On peut aussi utiliser un télémètre, non représenté, monté par exemple sur un rouleau de table à rouleaux. En référence à la figure 3, le robot 20 comprend un bras articulé à l'extrémité duquel est montée une tête 28 de mesure de jeu et d'affleurement telle que par exemple un capteur de vision. Un axe vertical 21 de rotation du robot 20, ici fixé au sol, permet à une baie 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 de la surface du véhicule 10. Le robot 30 non représenté ici à droite du véhicule 10, est agencé de manière identique au robot 20. Le porteur 31 qui est agencé pour déplacer le véhicule 10, est piloté par un automate programmable industriel 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 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, 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 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 où est implantée l'installation de mise en fer essentiellement manuelle, on s'affranchit de toute modification de la manutention pour compenser l'arrêt du véhicule en station de mesure par une post-accélération. REVENDICATIONS 1. Dispositif de mesure automatique de jeux et/ou d'affleurements sur un véhicule, comprenant : - un porteur (31) agencé pour déplacer ledit véhicule ; - un robot fixe (20,30) équipé d'une tête (28) de mesure de jeux et/ou d'affleurements ; - une baie de commande (29) du robot, programmée 10 pour asservir une position de la tête (28) de mesure à un déplacement dudit véhicule ; - une baie de mesure (32) agencée pour piloter et traiter des signaux de mesures produits par ladite tête de mesure (28). 15 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la baie de commande (29) du robot est programmée pour modifier la position de la tête (28) de mesure dans un plan perpendiculaire au déplacement dudit 20 véhicule . 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la baie de commande (29) du robot est programmée pour faire tourner le robot autour d'un 25 axe vertical avec un angle suffisant pour pouvoir accompagner le déplacement du véhicule pendant au moins une mesure. 4. Procédé de mesure automatique de jeux et/ou 30 d'affleurements sur un véhicule déplacé selon une direction (X) au moyen d'un porteur, comprenant : - une première étape (104) dans laquelle une tête de mesure de jeux et/ou d'affleurements montée sur un robot fixe, est pré positionnée dans un plan perpendiculaire à 35 la direction (X) de déplacement, en face d'une prochaine trace de mesure à effectuer;- une deuxième étape (106) dans laquelle une acquisition de mesure est ordonnée à la tête de mesure à détection d'une abscisse (xi) du véhicule qui correspond à un emplacement de la trace de mesure arrivant devant la tête de mesure. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que dans l'étape (106), le robot est asservi au déplacement du véhicule de façon à assurer une vitesse relative nulle de la tête de mesure par rapport au véhicule pendant l'acquisition de mesure. 6. Procédé selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que dans l'étape (104), le robot est tourné vers l'arrière du véhicule avec un angle suffisant pour pouvoir accompagner le véhicule dans son déplacement vers l'avant de façon à assurer au moins une acquisition de mesure.