Brevet FR2934554A1 — publié le 20100205

Installation de pose manuelle d'un joint d'étanchéité collé sur une porte de véhicule automobile et procédé associé. L'invention a pour domaine celui de la pose manuelle d'un joint d'étanchéité sur le chant d'une porte de véhicule automobile. Sachant qu'un joint d'étanchéité peut être fixé sur le chant d'une porte par collage, par clipage, ou par sertissage, l'invention a plus particulièrement pour domaine celui de la pose d'un joint collé. Jusqu'à présent, pour mettre en place manuellement un joint collé, l'opérateur effectue plusieurs opérations simultanément. Sur une longueur de joint, l'opérateur retire un film de protection d'une face préencollée du joint. Il dispose la longueur de joint contre le chant de la porte et applique une pression adaptée sur le joint pour obtenir le collage recherché. L'opérateur progresse, pas à pas, en collant le joint, longueur par longueur, dans le but de former une boucle fermée au voisinage du pourtour de la porte. Lorsque l'opérateur est sur le point de fermer cette boucle, il coupe le joint, au jugé, à la longueur qu'il estime nécessaire pour que les extrémités du joint une fois collées soient attenantes l'une à l'autre. En premier lieu, la qualité visuelle du joint posé est dégradée par l'existence d'ondulations le long du joint qui sont dues à la progression pas à pas de l'application du joint. De plus, la face préencollée du joint adhère puissamment au chant de la porte, même avant qu'une pression importante lui soit appliquée pour finaliser le collage. Cette adhérence rend difficiles les reprises en cas d'erreur sur le positionnement du joint. Par ailleurs, la qualité de la pose du joint varie d'une porte à l'autre, car le procédé de pose demande une grande attention de la part de l'opérateur. De plus, l'opération finale de coupe des extrémités du joint au jugé n'est pas satisfaisante car, en cas d'erreur, cela conduit à l'existence d'un intervalle entre les extrémités du joint, ce qui dégrade l'étanchéité. Un autre aspect est la pénibilité de l'opération finale de coupe, qui nécessite pour l'opérateur de travailler penché, en particulier lorsque la coupe intervient dans le bas de la porte. Enfin, un tel procédé de pose manuelle n'est pas adapté à une ligne de montage ayant une cadence élevée. L'invention a pour but de pallier les problèmes précités. Pour cela l'invention a pour objet un procédé de pose d'un joint collé sur un chant d'une porte d'un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il met en oeuvre un gabarit comportant un cadre dont le bord intérieur est ajusté au chant de la porte, et en ce qu'il comporte les étapes consistant à : - disposer un joint sur le bord intérieur du cadre, pour présenter le joint de sorte qu'une face préencollée du joint soit orientée vers l'intérieur du cadre ; - couper le joint à une dimension prédéterminée de manière à former une boucle fermée garnissant le bord intérieur du cadre ; - déplacer le gabarit garni et le positionner en référence selon trois directions X, Y et Z sur une porte, le joint étant alors légèrement en pression contre le chant de la porte ; - enlever un film protecteur de la face préencollée du joint pour que le joint adhère au chant de la porte ; - retirer le gabarit de la porte après déchargement du joint sur le chant. Suivant des modes particuliers de l'invention, le procédé de pose comporte une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles : - le procédé de pose comporte, en outre, une étape consistant, après avoir retiré le gabarit de la porte, à utiliser un outil d'application de joint permettant d'écraser le joint contre le chant avec une pression supérieure ou égale à une pression seuil ; - le joint possède au moins une fente s'ouvrant latéralement, et en ce que le bord intérieur du cadre comporte, sur au moins une portion, une lame métallique (30), l'étape consistant à disposer le joint sur le bord intérieur du cadre consistant à chausser le joint sur la lame métallique par insertion de la lame dans la fente ; - le gabarit étant placé sur un présentoir, l'étape consistant à disposer le joint sur le bord intérieur du cadre consiste, d'abord, à disposer le joint sur le bord intérieur du cadre à l'exception de chacune des portions d'extrémité du joint qui sont disposées sur des dérivations du présentoir, puis, le présentoir comportant un moyen de coupe, à couper simultanément les portions d'extrémité du joint, et, enfin, à placer les portions d'extrémité du joint coupées sur le bord intérieur du cadre de manière à fermer ladite boucle ; - l'étape consistant à positionner le gabarit sur la porte, consiste, d'abord, à placer grossièrement le gabarit sur la porte, puis à serrer des moyens de positionnement équipant le gabarit pour positionner le gabarit sur la porte dans une position de référence prédéterminée. L'invention a également pour objet une installation de pose d'un joint collé sur le chant d'une porte d'un véhicule automobile, caractérisée en ce qu'elle comporte un gabarit comportant : - un cadre dont un bord intérieur est ajusté à la forme du chant de la porte sur laquelle le joint doit être collé ; - un moyen de positionnement permettant de placer le gabarit sur la porte en référence selon trois directions ; et, - un moyen de présentation du joint adapté pour que, lorsque le gabarit est positionné sur la porte, une face préencollée du joint est orientée vers le chant de la porte à l'endroit où le joint doit être collé, et le joint est légèrement en pression contre le chant de la porte. Suivant des modes particuliers de l'invention, l'installation de mise en place d'un joint comporte une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles : - le moyen de positionnement du gabarit comporte un moyen de mise en référence et un moyen de serrage de celui-ci sur la porte ; - ledit moyen de présentation du joint du gabarit comporte une lame métallique constituant tout ou partie du bord intérieur du cadre et destinée à être logée dans une fente du joint s'ouvrant latéralement ; - l'installation comporte un outil d'application de joint permettant à un opérateur d'appliquer une pression supérieure à une pression seuil sur le joint déposé sur le chant de la porte ; - l'installation comporte un présentoir, fixé au sol à proximité de la ligne de montage, apte à recevoir le gabarit dans une position prédéfinie permettant à l'opérateur de garnir le gabarit avec un joint, ledit présentoir comportant des moyens de coupe des portions d'extrémité du joint à la longueur requise à la réalisation d'une boucle fermée autour du bord intérieur du cadre du gabarit.L'invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une vue d'une porte avant droite de véhicule automobile sur laquelle est placée un gabarit de pose d'un joint collé ; - la figure 2 est une coupe partielle selon la ligne II-II de la figure 1 d'un moyen de positionnement du gabarit ; et, - la figure 3 est une vue de côté d'un outil d'application de joint après qu'il a été placé sur le chant de la porte. Les figures sont orientées au moyen d'un repère orthogonal X, Y, Z correspondant à celui du véhicule automobile sur lequel la porte doit être finalement montée. L'axe X correspond à l'axe longitudinal du véhicule, orienté de l'avant vers l'arrière du véhicule, l'axe Y correspond à l'axe transversal du véhicule orienté de g. à d., et l'axe Z correspond à un axe sensiblement vertical, orienté de bas en haut. Une porte 2 comporte, comme cela est représenté en section sur la figure 3, une paroi extérieure 4, une paroi intérieure 6, et une paroi latérale formant le chant 8 de la porte 2. Le chant 8 relie la face intérieure 6 à la face extérieure 4 de la porte 2. Le chant 8 est venu de matière avec la paroi intérieure 6, par exemple par emboutissage, et est relié à la paroi extérieure 4, par exemple par soudage ou plus habituellement par sertissage. Le chant 8 forme une surface de géométrie complexe comportant, entre autre, une zone 10 d'implantation d'un joint d'étanchéité. La zone d'implantation 10 qui forme en quelque sorte un rebord périphérique tombé de la paroi intérieure 6, est orientée sensiblement latéralement, c'est-à-dire dans le plan XZ, vers l'extérieur de la porte 2. L'installation de pose d'un joint collé comporte un gabarit, un présentoir de support du gabarit pour faciliter le chargement du joint sur le gabarit et un outil d'application de joint après qu'il a été déchargé du gabarit sur le chant de la porte. Comme cela est représenté en section sur la figure 2, le joint à coller sur le chant 8 de la porte 2 est un joint tubulaire 12 dont une paroi 14 est munie d'une fente 16 s'ouvrant latéralement. Comme cela sera décrit en détail ci-dessous, la fente 16 est apte à recevoir une lame, montée sur le gabarit, pour présenter correctement le joint 12 par rapport à la porte 2. La face extérieure 18 de la paroi 14 du joint 12 est préencollée et initialement recouverte d'un film de protection. Le gabarit va maintenant être décrit en référence à la figure 1. Sur cette figure, le gabarit 20 est représenté en position assemblée sur la porte 2. Le gabarit 20 comporte un cadre constitué d'un cadre supérieur 22 et d'un cadre inférieur 24. Les cadres supérieur 22 et inférieur 24 sont articulés l'un à l'autre le long de leurs montants verticaux, selon une direction sensiblement parallèle à la direction longitudinale X, par deux liaisons du type charnière. Chaque liaison du type charnière est avantageusement réalisée par une pièce 25 en un matériau plastique présentant une certaine élasticité de manière à permettre un pivotement relatif du cadre supérieur 22 par rapport au cadre inférieur 24. Le fait que le cadre soit articulé permet de compenser les éventuelles variations de cotes de la porte résultant de son procédé de fabrication par emboutissage. Le cadre du gabarit 20 est fermé et délimite intérieurement une fenêtre. Le bord intérieur 28 du cadre est constitué par une lame métallique 30, visible sur la figure 2. Le profil du bord intérieur 28, dans le plan XZ, est ajusté à celui de la zone d'implantation 10 du chant 8 de la porte 2, de sorte que la fenêtre du gabarit 20 peut recevoir la face intérieure 6 de la porte 2. Comme cela est représenté sur la figure 2, la lame métallique 30 est montée de sorte que, lorsque le gabarit 20 est en position sur la porte 2, la lame 30 est sensiblement tangente à la zone d'implantation 10 du chant 8. La distance entre la lame 30 et la zone d'implantation 10 correspond sensiblement à l'épaisseur entre une face latérale de la fente 16 et la face extérieure préencollée 18 du joint 12. Le gabarit 20 peut être suspendu le long de la ligne de montage par un moyen apte à compenser son poids si celui-ci dépasse une valeur rendant sa manipulation peu ergonomique pour l'opérateur. Le gabarit 20 présente plusieurs poignées 32 permettant à un ou deux opérateurs de manoeuvrer le gabarit 20 dans l'espace, pour l'emmener de son présentoir sur la porte et inversement. Le gabarit 20 comporte plusieurs plots d'accostage 34 faisant saillie hors du plan moyen du gabarit 20, plan sensiblement parallèle au plan XZ, selon la direction transversale Y, en direction de la porte 2, pour l'accostage et la mise en référence précise du gabarit 20 sur la porte 2. Le gabarit 20 comporte sur son cadre inférieur 22 une pluralité d'aimants 36 permettant au gabarit 20 d'être plaqué et maintenu sur la porte 2. Le cadre supérieur 22 comporte des moyens de positionnement 38. Comme cela est représenté en détail sur la figure 2, un moyen de positionnement 38 comporte un patin 40 en une matière plastique rigide. La surface extérieure 42 du patin 40 est conformée pour constituer une surface complémentaire de la surface d'une zone d'appui 44 du chant 8 sur laquelle le patin 40 est appliqué. Le centre du patin 24 comporte un aimant 45 participant au maintien du gabarit 20 sur la porte 2. Le patin 40 est monté à l'extrémité d'un bras 46 pivotant autour d'un axe C et apte à être déplacé entre une position de libération, représentée en traits interrompus sur la figure 2, et une position de serrage, représentée en traits continus sur la figure 2. En position de serrage, le gabarit 20 se trouve dans une position prédéterminée sur la porte 2. Pour ce faire, la surface extérieure 42 du patin 40 est appliquée contre la zone d'appui 44 associée. Le mouvement du bras pivotant 46 est effectué par l'opérateur au moyen d'une poignée 48 apte, en fin de course, à être bloquée de manière à appliquer une contrainte ayant pour effet de plaquer le patin 40 contre le chant 8 et de finaliser le positionnement du gabarit 20 sur la porte 2. En variante, si la largeur de la feuillure autour de la fenêtre de la porte 2 est suffisamment large, Il est possible de se dispenser des moyens de positionnement 38 articulés qui viennent d'être décrits, et de tenir le cadre supérieur 24 du gabarit 22 de la même manière que le cadre inférieur 24, c'est-à-dire par des moyens de positionnement fixes constitués de plots et d'aimants identiques aux plots 34 et aux aimants 36. Dans le mode de réalisation présenté, le gabarit 20 est muni de trois moyens de positionnement 38 permettant de positionner le gabarit 20 sur la porte 2 de sorte qu'il soit en référence selon les trois directions X, Y, Z. Le présentoir (non représenté), situé à côté de la ligne de montage, constitue un poste où l'opérateur peut chausser le joint 12 sur le gabarit 20. Le présentoir est fixé au sol et est apte à recevoir le gabarit 20 pour le maintenir dans une position prédéfinie, permettant à l'opérateur de travailler aisément. Comme cela sera décrit ci-dessous, l'opérateur chausse le joint 12 sur la lame 30 du gabarit, en débutant et en un finissant en point fixe, prédéterminé, du gabarit. Avantageusement, le présentoir comporte alors un système de coupe, du type massicot, placé pour permettre de couper l'extrémité finale du joint 12 à la longueur requise pour garantir que les extrémités du joint soient attenantes au niveau dudit point fixe. Le système de coupe intégré au présentoir garantit un intervalle entre les extrémités du joint dans les tolérances de +/-1 mm. Le présentoir est également équipé d'un premier support pour recevoir des moyens utilisés lors de l'étape de dégraissage de la porte avant la pose du joint, et un second support pour recevoir l'outil d'application de joint. L'outil d'application de joint 50 est représenté à la figure 3. Il permet à l'opérateur d'exercer une pression constante sur toute la longueur du joint 12 pour assurer une adhérence durable du joint 12 sur la porte 2. Il comporte deux manches de préhension 52 et 53, montés à angle droit l'un par rapport à l'autre, un galet 54 et un moyen de blocage du galet. Le moyen de blocage, indiqué généralement par la référence 56, permet un roulement du galet 54 autour de son axe A uniquement lorsque la pression exercée par l'opérateur est supérieure à une pression seuil. Cette pression seuil est réglable et choisie par exemple de l'ordre de 2 kg. Le procédé de pose d'un joint collé sur le chant d'une porte d'un véhicule automobile va maintenant être décrit. Une porte 2 est disposée rigidement sur des balancelles d'un convoyeur aérien à défilement continu et circule de poste en poste le long de la ligne de montage. Le gabarit 20 est initialement placé sur le présentoir dans une position prédéfinie. Un joint tubulaire 12 est prélevé par l'opérateur dans un distributeur. L'opérateur chausse le joint 12 sur le gabarit 20 en débutant en un point fixe, situé de préférence au centre et en bas du cadre inférieur 24 du gabarit 20. L'opérateur insère la lame métallique 30 du gabarit 20 dans la fente 16 prévue à cet effet sur le joint 12. La portion d'extrémité finale du joint 12 n'est pas, dans un premier temps, chaussée sur la lame métallique 30, mais sur une dérivation du présentoir. L'opérateur utilise alors le massicot, intégré au présentoir, pour couper précisément et en une seule opération l'extrémité finale du joint tubulaire 12 à la longueur requise. La portion finale d'extrémité coupée à la bonne longueur est finalement chaussée par l'opérateur sur la lame 30 du gabarit 20 de manière à réaliser une boucle fermée sur le bord intérieur 28 du cadre du gabarit 20. L'opérateur poursuit le procédé de pose en dégraissant la zone d'implantation 10 sur la porte 2, en passant un chiffon imbibé d'un produit de nettoyage. Le gabarit 20 chargé du joint 12 est alors extrait du présentoir et déplacé au moyen des poignées 32, par un ou deux opérateurs qui l'installent sur la porte 2. Le relief que forme la face intérieure 6 de la porte 2 est placé à l'intérieur de la fenêtre délimitée par le cadre du gabarit 20. Le gabarit 20 est d'abord mis en position par accostage des plots 34 du gabarit 20 sur des surfaces cibles de la porte 2. Le gabarit 20 est alors plaqué contre la porte 2 grâce aux aimants 36. Puis, l'opérateur actionne chacune des poignées 48 pour que les patins 40 viennent en appui de chacune des zones d'appui 44 associées. L'opérateur poursuit le mouvement de basculement des poignées 48 et les bloque de manière à contraindre en position les patins 34 et finaliser le positionnement du gabarit 20 sur la porte 2. A cet instant, le gabarit 20 est dans une position de référence selon les trois directions X, Y, Z relativement à la porte 2. L'opérateur retire alors le film qui protège la face préencollée 18 du joint 12. La distance séparant la lame 30 du chant 8 est adaptée pour permettre le retrait du film protecteur sans le déchirer. La face préencollée 18 du joint 12 est alors en contact direct de la zone d'implantation 10. Le joint 12 colle au chant 8 avec une force d'adhésion compatible avec le retrait du gabarit 20 tout en déchargeant le joint 12 du gabarit 20. L'opérateur desserre alors les poignées 48 des moyens de positionnement 38 et retire le gabarit 20 de la porte 2. Le gabarit 20 est repositionné sur le présentoir de la ligne de montage. L'opérateur utilise ensuite l'outil d'application de joint 50. Il écrase le joint 12 avec une pression supérieure à la pression seuil pour que le galet 54 puisse rouler. L'opérateur passe l'outil 50 sur la totalité de la longueur du joint 12 pour obtenir un collage efficace et durable du joint 12 sur la porte 2. L'homme du métier constatera que le procédé de pose d'un joint collé qui vient être décrit met en oeuvre des moyens nécessitant un investissement réduit et un coût de maintenance faible. Le temps d'installation du joint d'étanchéité sur une porte en mettant en oeuvre le procédé décrit ci-dessus est réduit et est compatible avec des chaînes de montage à cadence élevée. Enfin, la qualité de la pose du joint d'étanchéité est reproductible d'une porte à l'autre, du fait de l'utilisation du gabarit et des moyens de coupe intégrés au présentoir. Pour monter des joints sur les quatre portes d'un véhicule automobile de tourisme, il faudra que la ligne de montage soit munie de quatre gabarits, chaque gabarit étant adapté à la géométrie d'une des portes du véhicule. REVENDICATIONS1.- Procédé de pose d'un joint collé (12) sur un chant (8) d'une porte (2) d'un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il met en oeuvre un gabarit (20) comportant un cadre dont le bord intérieur (28) est ajusté au chant de la porte, et en ce qu'il comporte les étapes consistant à : - disposer un joint sur le bord intérieur du cadre, pour présenter le joint de sorte qu'une face préencollée (18) du joint soit orientée vers l'intérieur du cadre ; - couper le joint à une dimension prédéterminée de manière à former une boucle fermée garnissant le bord intérieur du cadre ; - déplacer le gabarit garni et le positionner en référence selon trois directions X, Y et Z sur une porte (2), le joint étant alors légèrement en pression contre le chant de la porte ; - enlever un film protecteur de la face préencollée (18) du joint pour que le joint adhère au chant (8) de la porte ; - retirer le gabarit de la porte après déchargement du joint sur le chant. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, une étape consistant, après avoir retiré le gabarit (20) de la porte (2), à utiliser un outil d'application de joint (50) permettant d'écraser le joint contre le chant (8) avec une pression supérieure ou égale à une pression seuil. 3.- Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le joint (12) possède au moins une fente (16) s'ouvrant latéralement, et en ce que le bord intérieur (28) du cadre comporte, sur au moins une portion, une lame métallique (30), l'étape consistant à disposer le joint (12) sur le bord intérieur du cadre consistant à chausser le joint sur la lame métallique par insertion de la lame dans la fente. 4.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, le gabarit (20) étant placé sur un présentoir, l'étape consistant à disposer le joint (12) sur le bord intérieur du cadre consiste, d'abord, à disposer le joint sur le bord intérieur du cadre à l'exception de chacune des portions d'extrémité du joint qui sont disposées sur des dérivations du présentoir, puis, le présentoir comportant un moyen de coupe, à couper simultanément lesportions d'extrémité du joint, et, enfin, à placer les portions d'extrémité du joint coupées sur le bord intérieur du cadre de manière à fermer ladite boucle. 5.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étape consistant à positionner le gabarit (20) sur la porte (2), consiste, d'abord, à placer grossièrement le gabarit sur la porte, puis à serrer des moyens de positionnement (38) équipant le gabarit pour positionner le gabarit sur la porte dans une position de référence prédéterminée. 6.- Installation de pose d'un joint collé (12) sur le chant (8) d'une porte (2) d'un véhicule automobile, caractérisée en ce qu'elle comporte un gabarit comportant : - un cadre dont un bord intérieur (28) est ajusté à la forme du chant de la porte sur laquelle le joint doit être collé ; - un moyen de positionnement permettant de placer le gabarit sur la porte en référence selon trois directions ; et, - un moyen de présentation du joint adapté pour que, lorsque le gabarit est positionné sur la porte, une face préencollée du joint soit orientée vers le chant de la porte à l'endroit où le joint doit être collé, et le joint est légèrement en pression contre le chant de la porte. 9.- Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce que le moyen de positionnement du gabarit comporte un moyen de mise en référence et un moyen de serrage de celui-ci sur la porte. 10.- Installation selon la revendication 6 ou la revendication 7, caractérisée en ce que ledit moyen de présentation du joint du gabarit comporte une lame métallique (30) constituant tout ou partie du bord intérieur (28) du cadre et destinée à être logée dans une fente (16) du joint (12) s'ouvrant latéralement. 11.- Installation selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisée en ce qu'elle comporte un outil d'application de joint (50) permettant à un opérateur d'appliquer une pression supérieure à une pression seuil sur le joint (12) déposé sur le chant (8) de la porte (2). 10.- Installation selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisée en ce qu'elle comporte un présentoir, fixé au sol à proximité de la ligne de montage, apte à recevoir le gabarit (20) dans une position prédéfinie permettant à l'opérateur de garnir le gabarit avec un joint (12), ledit présentoircomportant des moyens de coupe des portions d'extrémité du joint à la longueur requise à la réalisation d'une boucle fermée autour du bord intérieur du cadre du gabarit.5