Brevet FR2933886A1 — publié le 20100122

DISPOSITIF POUR REALISER L'ACCOSTAGE DE PIECES DESTINEES A ETRE ASSEMBLEES, NOTAMMENT DE DEUX PIECES DE CARROSSERIE DE VEHICULE DANS UNE OPERATION DE FERRAGE. La présente invention concerne un dispositif pour réaliser l'accostage de pièces destinées à être assemblées, notamment de deux pièces de carrosserie de véhicule dans une opération de ferrage. En fabrication automobile, les pièces qui constituent la carrosserie d'un véhicule sortent de lignes d'emboutissage avant d'être assemblées sur des lignes de ferrage équipées de mobiles de manutention, de robots de soudure, de conformateurs géométriques, etc., de façon à réaliser une armature de caisse complète expédiée ensuite par convoyeurs vers l'atelier de peinture. Les opérations de ferrage sont essentiellement des opérations d'assemblage par soudage, qui nécessitent un accostage parfait entre les pièces ou sous-ensembles à assembler. On connaît déjà des systèmes de mise en place de pièces de carrosserie dans des opérations de ferrage, en particulier de soudage. Ainsi, par exemple, le document FR 2 383 818 décrit un dispositif d'assemblage par soudage de caisses de véhicules destiné aux caisses de véhicules d'au moins deux types différents. Ce dispositif comprend des moyens permettant de mettre en place avec précision le dessous de la caisse sommairement assemblée d'un véhicule automobile, des moyens servant à mettre en place avec précision d'autres éléments de la caisse sommairement assemblée par rapport à sa partie inférieure, et des moyens servant au soudage de ces autres éléments les uns aux autres et à ladite partie inférieure de la caisse, les pièces étant maintenues avec précision, de manière à fixer la forme de la caisse. Les moyens servant à mettre en place avec précision les autres éléments de la caisse sommairement assemblée comprennent des moyens de mise en place interchangeables, dont chacun présente une forme qui lui permet de s'appliquer contre l'un des types de caisses de véhicules à souder. Les moyens servant à souder ces autres éléments sont programmables, de façon à pouvoir effectuer des opérations de soudage aux points différents de caisses de types différents. Les moyens servant à la mise en place du dessous de la caisse sont constitués par une plate-forme transportable, différentes plates-formes étant prévues pour correspondre à des dessous de caisses de types différents, et les moyens servant à mettre en place lesdits autres éléments comprennent des barrières latérales interchangeables situées dans un poste d'assemblage. Le document FR 2 578 464 décrit une installation d'assemblage de pièces de carrosserie de véhicule. Cette installation comprend une station de conformation qui comporte des moyens pour faire basculer les châssis du cadre de transport, de manière que les pièces supportées par les pinces élastiques du cadre viennent coïncider avec des drageoirs de la station. La station comporte aussi deux chariots mobiles perpendiculairement au sens de déplacement des cadres de transport. Chaque chariot supporte des unités de soudage par points, de façon à réaliser en un seul cycle l'assemblage des différentes pièces portées par les deux châssis. Le document EP 0 915 008 B1 décrit un dispositif pour serrer une pièce de forme, notamment un élément de carrosserie dans l'ébauche d'un véhicule automobile. Ce dispositif comporte un cadre qui reçoit la pièce de forme et comporte plusieurs éléments de serrage servant à serrer la pièce de forme. L'élément de serrage comporte une partie de retenue, qui s'applique sur la pièce de forme, et un élément de serrage qui serre la pièce de forme sur la partie de retenue. La partie de retenue est agencée de telle sorte qu'elle s'applique ponctuellement sur la pièce de forme et que l'élément de serrage attaque la pièce de forme selon la normale à la surface au niveau du point d'application de sorte que la pièce de forme est fixée uniquement dans une dimension. L'élément de serrage comporte une pièce de serrage soumise à l'action de la force d'un ressort ou entraînée hydrauliquement. Le but de la présente invention est de fournir un dispositif pour réaliser l'accostage de pièces destinées à être assemblées, notamment de deux pièces de carrosserie de véhicule dans une opération de ferrage, qui permette de faire accoster les pièces sans hyperstatisme, c'est-à-dire sans la rigidité provoquée par des liaisons surabondantes dues aux dispersions géométriques de fabrication des pièces à assembler. Un autre but de la présente invention est de fournir un tel dispositif, qui soit de conception et de réalisation simple, qui nécessite peu de maintenance, qui ne présente pas de risque de blocage induit par les projections de soudure, qui soit fiable et économique. Pour parvenir à ces buts, la présente invention a pour objet un dispositif pour réaliser l'accostage de pièces destinées à être assemblées, en particulier de deux pièces de carrosserie de véhicule dans une opération de ferrage, qui comporte des moyens de déplacement d'une première pièce afin de l'amener avec précision en position d'accostage avec une seconde pièce en position d'appui référencée sur une partie fixe du dispositif. Ces moyens de déplacement de la première pièce comportent une partie d'adaptation réalisée en un matériau élastique, de manière à assurer une fonction de serrage déformable sur ladite première pièce en position d'accostage, et compenser, de cette façon, les dispersions dimensionnelles sur les pièces à assembler. Selon un premier mode de réalisation de l'invention, les moyens de déplacement sont constitués par l'outil ferrage lui-même sur lequel est fixée directement la partie d'adaptation. Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, ces moyens de déplacement sont constitués par un abattant qui pivote, notamment en fin de déplacement, autour d'un axe de basculement pour venir presser par son extrémité libre la première pièce et amener avec précision cette dernière en position d'accostage avec la seconde pièce, ledit abattant comportant une partie d'adaptation réalisée en un matériau élastique, de façon à assurer une fonction de serrage déformable sur ladite première pièce de carrosserie en position d'accostage. De manière préférentielle, l'abattant comporte une partie d'entraînement, rigide, montée à rotation sur l'axe de basculement, une section de ferrage, rigide, qui presse la première pièce en position d'accostage, ladite partie d'entraînement et ladite section de ferrage étant reliées entre elles par la partie d'adaptation en matériau élastique, de façon à constituer une lame de ressort qui fait fonction de compensateur des dispersions géométriques des pièces à faire accoster ensemble. De préférence, la surface de contact de la section de ferrage avec la première pièce est une surface de section convexe, de manière à adapter la zone de contact de ladite section de ferrage sur la première pièce en fonction de la déflexion de la partie d'adaptation. En variante, la surface de contact de la section de ferrage avec la première pièce est une surface de section plane, de manière à être en phase avec les cahiers des charges des opérations de ferrage. Selon un second mode de réalisation de l'invention, les moyens de déplacement qui poussent la première pièce présentent une autre configuration : ils sont constitués par une partie d'entraînement prolongée par une partie d'adaptation réalisée en un matériau élastique, laquelle partie d'adaptation vient presser directement la première pièce de façon à assurer une fonction de serrage déformable sur la première pièce en position d'accostage. De préférence, selon ce second mode de réalisation également, la partie d'adaptation présente une forme en � C �, dont une extrémité est rigidement fixée à la partie d'entraînement et l'autre extrémité, libre, vient en contact élastique contre la première pièce. De préférence, selon ce second mode de réalisation également, la partie d'adaptation est fixée à la partie d'entraînement par le moyen d'une vis de fixation d'axe sensiblement parallèle à l'axe de poussée des moyens de déplacement sur la première pièce. La première pièce et la seconde pièce peuvent être des pièces de carrosserie de véhicule, en particulier de véhicule automobile. La première pièce de carrosserie peut être un renfort de charnière de porte et la seconde pièce de carrosserie peut être une doublure de porte de véhicule. D'autres buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description qui suit de modes de réalisation préférés, non limitatifs de l'objet et de la portée de la présente demande de brevet, accompagnée de dessins dans lesquels : - les figures 1A et 1B sont des vues de dessus, qui illustrent, de manière schématique, le principe général d'un dispositif d'accostage classique de deux pièces, de type dit � appui serrage �, connu de l'art antérieur, le dispositif étant en position avant l'accostage (figure 1A) et après l'accostage des pièces (figure 1B), - la figure 2A est une vue de dessus, qui illustre, de manière schématique, une variante dite � à poussoirs mécaniques � du dispositif des figures 1A et 1B, - les figures 2B et 2C sont des vues agrandies de la zone P de la figure 2A, qui illustrent le principe d'adaptation aux dispersons dimensionnelles des pièces du dispositif à poussoirs mécaniques de la figure 2A, - la figure 3 est une vue de dessus, schématique, du dispositif selon la présente invention lors de son mouvement de déplacement vers la position d'accostage, - la figure 4 est une vue de dessus, schématique, du dispositif de la figure 3 en position de butée en fin d'accostage, - la figure 5 est une vue de dessus, schématique, 5 d'une variante de réalisation du dispositif des figures 3 et 4, et - la figure 6 représente une autre variante de réalisation de l'invention, dans laquelle le dispositif de l'invention n'est pas monté sur une partie mobile dite 10 � abbatant �. En référence au dessin de la figure 1A, on a représenté les éléments d'un dispositif d'accostage classique de deux pièces, de type � appui serrage �, connu de l'art antérieur. Une première pièce 10 est en 15 position de référence sur une partie fixe ou outil, schématiquement représenté et désigné par la référence 1. Une seconde pièce 20, que l'on veut mettre en place avec précision et par accostage sur la pièce 10, est montée sur une partie mobile ou � abattant �, schématiquement 20 représenté également et désigné par la référence 2. Les références 1-Z1, 1-X1Y1, 1-Y2, 1-Z2 et 1-Z3 désignent des références isostatiques de la pièce 10 sur l'outil 1. L'abattant 2 présente des appuis 2a, 2b, 2c de 25 configuration adaptée à presser (sens de la flèche A) la pièce 20 contre la pièce 1 après chargement de la pièce 2 sur la pièce 1, comme représenté sur la figure 1B. L'outil 10 est pourvu de contre abattants la et lb pour le serrage des pièces 10 et 20 l'une contre l'autre 30 (selon le sens de la flèche B de la figure 1B). Ce principe de mise en place ne permet pas de répondre aux contraintes sur les pièces à faire accoster, et donc sur les parties du dispositif, dues aux dispersions géométriques, notamment dimensionnelles, 35 liées aux pièces à assembler. En référence aux figures 2A à 2C, on a représenté, de manière très schématique également, une variante dite � à poussoirs mécaniques � du principe décrit ci-dessus. Les pièces et éléments de ces figures 2A à 2C, qui sont identiques ou similaires aux pièces et éléments des figures 1A et 1B, sont désignés par les mêmes références numériques. Ainsi, la figure 2A représente le dispositif en position de chargement de la pièce 20 sur la pièce 10 par déplacement de l'abattant 2 contre l'outil 1, le déplacement de l'abattant 2 étant illustré par la flèche située à gauche de la figure 2A. Les figures 2B et 2C sont des vues agrandies de la zone désignée P sur la figure 2A. Pour mieux répondre au besoin fonctionnel de maîtrise des dispersions mentionnées précédemment, un moyen élastique est interposé entre la partie d'appui 2a de l'abattant 2 et la pièce 20. Ce moyen élastique est constitué par un poussoir 3 en butée contre la pièce 20 sous l'action de rappel élastique d'un ressort 4 monté sur la partie 2a de l'abattant 2. La figure 2B représente l'abattant 2 en mouvement et la figure 2C l'abattant en butée, la position relative du poussoir par rapport à la partie 2a permettant l'adaptation aux dispersions dimensionnelles des pièces à faire accoster. La solution technique de la présente invention est décrite ci-après, en référence aux figures 3 à 5. La pièce 20 est mise en mouvement par le moyen de l'abattant, de référence générale 100, qui est en contact avec la pièce 20 et la pousse. Cet abattant est constitué par une partie d'entraînement 101, rigide, qui peut pivoter autour de l'axe 102. Cette partie d'entraînement 101 supporte une section de ferrage 103, rigide également, destinée à s'appliquer contre la pièce 20. La section de ferrage 103 est reliée à la partie d'entraînement 101 par une partie d'adaptation 104, en forme de lame, réalisée en un matériau élastique, de manière à assurer par sa déflexion une fonction de serrage déformable sur la première pièce 20 en position d'accostage, et compenser, de cette façon, les dispersions dimensionnelles sur les pièces 10 et 20 à assembler. La figure 4 représente la partie d'adaptation 104 défléchie pour s'adapter à la cote des pièces en butée. La surface de contact 103a de la section de ferrage 103 avec la pièce 20 est une surface de section à courbure en relief, arrondie et bombée, c'est-à-dire une surface à profil convexe, de manière à adapter la zone de contact de la section de ferrage 103 sur la pièce 20 en fonction de la déflexion de la partie d'adaptation 104. En variante, la surface de contact 103a peut être dans sa partie de contact avec les pièces une surface plane et non plus une surface convexe, de façon à être en accord avec les cahiers des charges des opérations de ferrage, c'est-à-dire une surface plane adaptée à la pièce en interface. On a représenté sur le dessin de la figure 5 un autre mode de réalisation de la présente invention. Les moyens de déplacement, référencés 100' de manière générale, sont constitués par une partie d'entraînement 101', qui est prolongée par une partie d'adaptation 104' réalisée en un matériau élastique. Cette partie d'adaptation 104' vient presser la première pièce 20, de façon à assurer une fonction de serrage déformable sur la première pièce 20 en position d'accostage. Cette partie d'adaptation 104' présente une forme en � C �, dont une extrémité est rigidement fixée à la partie d'entraînement 101' et l'autre extrémité, libre, vient en contact élastique contre la première pièce 20. La partie d'adaptation 104' est fixée à la partie d'entraînement 101' par le moyen d'une vis de fixation 106' d'axe 105' sensiblement parallèle à l'axe de poussée des moyens de déplacement 100' sur la première pièce 20. Une variante de réalisation de la présente invention est décrite ci-dessous en référence à la figure 6. Dans cette variante, les moyens de déplacement ne sont pas constitués par un abattant qui pivote. La partie d'adaptation en matériau élastique 104" est directement fixée sur l'outil de ferrage 200, de manière à assurer, comme dans le mode de réalisation précédent à � abattant �, une fonction de serrage déformable sur la première pièce en position d'accostage, et compenser, de cette façon, les dispersions dimensionnelles sur les pièces à assembler (non représentées). L'invention décrite ci-dessus dans ses différents 10 modes de réalisation présente de nombreux avantages, parmi lesquels les avantages suivants : - elle garantit le placage des deux pièces à assembler l'une sur l'autre sans hyperstatisme, elle permet d'absorber les dispersions 15 géométriques des pièces à assembler, - elle permet de supprimer les risques de blocage que peuvent provoquer les projections de soudure, - elle est économique, et ne nécessite pas une maintenance importante. 20 Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés ci-dessus à titre d'exemples ; d'autres modes de réalisation peuvent être conçus par l'homme de métier sans sortir du cadre et de la portée de la présente 25 invention. REVENDICATIONS1. Dispositif pour réaliser l'accostage de pièces destinées à être assemblées, en particulier de deux pièces de carrosserie de véhicule dans une opération de ferrage, qui comporte des moyens de déplacement d'une première pièce (20) afin de l'amener avec précision en position d'accostage avec une seconde pièce (10) en position d'appui référencée sur une partie fixe du dispositif, caractérisé en ce que lesdits moyens de déplacement (100 ; 100') de la première pièce (20) comportent une partie d'adaptation (104 ; 104') réalisée en un matériau élastique, de manière à assurer une fonction de serrage déformable sur ladite première pièce (20) en position d'accostage, et compenser, de cette façon, les dispersions dimensionnelles sur les pièces (10, 20) à assembler. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de déplacement (100) sont constitués par l'outil ferrage lui-même (200) sur lequel est fixée ladite partie d'adaptation (104"). 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de déplacement (100) sont constitués par un abattant qui pivote, notamment en fin de déplacement, autour d'un axe de basculement (102) pour venir presser par son extrémité libre ladite première pièce (20) et amener avec précision cette dernière en position d'accostage avec ladite seconde pièce (10), ledit abattant comportant une partie d'adaptation (104) réalisée en un matériau élastique, de façon à assurer une fonction de serrage déformable sur ladite première pièce en position d'accostage. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit abattant comporte une partie d'entraînement (101), rigide, montée à rotation sur l'axe de basculement (102), une section de ferrage (103), rigide, qui presse la première pièce (20) en positiond'accostage, ladite partie d'entraînement (101) et ladite section de ferrage (103) étant reliées entre elles par la partie d'adaptation (104) en matériau élastique, de façon à constituer une lame de ressort qui fait fonction de compensateur des dispersions géométriques des pièces (10, 20) à faire accoster ensemble. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la surface de contact (103a) de la section de ferrage (103) avec la première pièce (20) est une surface de section convexe, de manière à adapter la zone de contact de ladite section de ferrage (103) sur ladite première pièce (20) en fonction de la déflexion de la partie d'adaptation (104). 6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la surface de contact (103a) de la section de ferrage (103) avec la première pièce (20) est une surface de section plane, de manière à être en phase avec les cahiers des charges des opérations de ferrage. 7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de déplacement (100') sont constitués par une partie d'entraînement (101') prolongée par une partie d'adaptation (104') réalisée en un matériau élastique, laquelle partie d'adaptation (104') vient presser directement ladite première pièce (20) de façon à assurer une fonction de serrage déformable sur ladite première pièce (20) en position d'accostage. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite partie d'adaptation (104') présente une forme en � C �, dont une extrémité est rigidement fixée à la partie d'entraînement (101') et l'autre extrémité, libre, vient en contact élastique contre la première pièce (20). 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite partie d'adaptation (104') est fixée à la partie d'entraînement (101') par le moyen d'une vis de fixation (106') d'axe (105') sensiblement parallèle àl'axe de poussée des moyens de déplacement (100') sur la première pièce (20). 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ladite première pièce (20) et ladite seconde pièce (10) sont des pièces de carrosserie de véhicule. 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que ladite première pièce (20) est un renfort de charnière de porte et ladite seconde pièce (10) est une doublure de porte de véhicule.