Brevet FR2935948A1 — publié le 20100319

INSTALLATION POUR LA MISE EN GEOMETRIE DES PIECES TRANSPORTEES SUR UNE LUGE La présente invention concerne une installation pour la mise en géométrie des pièces transportées sur une luge, en particulier d'éléments de soubassement de caisse de véhicules automobiles, avant et après le soudage de ces éléments. De façon connue, dans une ligne de fabrication de caisses de véhicule automobile, les éléments de soubassement appelés sous-units, sont transportés de postes en postes sur des palettes appelées luges constituées de deux longerons réunis par des traverses qui supportent les éléments. Chaque élément de soubassement comporte plusieurs trous de référence (généralement quatre) dont la position géométrique doit être bien définie pour que les différents éléments de soubassement puissent être soudés les uns aux autres avec une grande précision. La mise en géométrie de ces éléments devient compliquée lorsque l'on veut assembler sur une même ligne de fabrication des caisses différentes. En effet, dans ce cas, la position des trous de référence précités varie d'une caisse à l'autre, par exemple jusqu'à 800 mm suivant l'axe X de la longueur de la caisse, 300 mm suivant l'axe Y de la largeur et 300 mm suivant l'axe Z de la hauteur. Il est donc nécessaire à chaque fois, c'est-à-dire à chaque changement de caisse de procéder à une mise en géométrie des éléments du soubassement de la caisse. La figure 1 est une vue schématique latérale montrant une luge 1 comportant des traverses 2 supportant en divers points les trois éléments de soubassement 3, 4, 5 de la caisse d'un véhicule automobile. Les figures 2 et 3 sont des vues de face, montrant une installation connue de mise en géométrie des éléments de soubassement d'une caisse. La figure 2 montre l'élément de soubassement 3 supporté sur la traverse 2 d'une luge qui est elle-même transportée par une table élévatrice 6 équipée de rouleaux 7. Dans la position représentée sur la figure 2, la traverse 2 est située au-dessus de deux locators 8 comportant chacun un pilote 9 destiné à mettre en référence géométrique un trou correspondant de l'élément de soubassement 3. L'installation comprend ainsi un locator 8 pour chaque trou de référence, soit au total 12 locators, dans l'exemple considéré. Dans chaque locator, le pilote 9 est déplaçable suivant les axes X , Y, Z définis plus haut pour tenir compte des variations pouvant exister pour chaque trou de référence entre différentes caisses de véhicule. Sur la figure 3, l'élément 3 est après abaissement de la table 6 en position sur les pilotes 9 des locators 8, ces pilotes 9 étant engagés dans les trous correspondants 10 de l'élément 3. L'installation ci-dessus est extrêmement coûteuse, car outre la complexité des locators 8, elle nécessite une fosse, une table élévatrice avec une course en hauteur importante (environ 1 mètre), des rehausses 11 mobiles autour des locators pour permettre aux opérateurs de s'approcher de la caisse pour souder les éléments. De plus, la mise en oeuvre de l'installation est relativement longue ce qui nuit à la productivité. Le but de la présente invention est de remédier aux inconvénients de l'installation ci-dessus. Ce but est atteint selon l'invention, grâce à une installation pour la mise en géométrie des pièces transportées sur une luge, en particulier d'éléments de soubassement de caisse de véhicules automobiles, avant et après le soudage de ces éléments, chacune de ces pièces comportant des trous de référence et l'installation comportant des moyens pour définir la position géométrique de ces trous de référence, caractérisée en ce que la luge comporte des traverses amovibles comportant des organes de mise en géométrie dont la position correspond à celle des trous de référence, chaque traverse étant spécifique pour le type de pièces transportées et en ce que l'installation comprend en outre un poste de mise en géométrie comportant des poteaux fixes équipés d'organes sur lesquels, lesdites traverses spécifiques de la luge peuvent être fixées en des positions géométriques prédéterminées desdites traverses. Cette installation évite ainsi l'utilisation des locators complexes et onéreux connus, ceux-ci étant remplacés par des poteaux fixes et par des traverses spécifiques pour chaque type de pièces ou d'éléments de soubassement dans le cas des véhicules automobiles. De préférence, les organes de mise en géométrie portés par les traverses spécifiques sont des doigts engagés dans les trous de référence des pièces transportées par la luge. Ces doigts sont (ou peuvent être) munis d'éléments de serrage pour serrer la pièce. Ainsi, dans le cas de caisses de véhicules automobiles, l'invention prévoit pour chaque type de caisse, un jeu de traverses spécifiques comportant des doigts pouvant s'engager dans les trous de référence des éléments de soubassement ce qui permet la mise en géométrie des traverses par rapport à ces trous. Dans un mode de réalisation, la luge supportant les pièces est transportée par une table élévatrice pouvant se déplacer dans une direction parallèle à l'axe longitudinal de la luge et les traverses spécifiques comportent des organes pouvant s'engager sur des moyens complémentaires prévus sur les sommets desdits poteaux par abaissement de la table élévatrice. On réalise ainsi d'une manière simple la mise en géométrie des traverses par rapport aux poteaux fixes. De préférence, l'installation comprend en outre, des moyens de verrouillage pour verrouiller ensemble la traverse par rapport aux poteaux lorsque lesdits organes sont engagés sur lesdits moyens complémentaires. Grâce à ce verrouillage, les traverses amovibles de la luge sont parfaitement bloquées par rapport aux poteaux fixes et de ce fait la position géométrique des différentes pièces ou éléments est parfaitement définie, ce qui permet de les assembler, notamment de les souder ensemble avec une grande précision. Dans une version préférée de l'invention, lesdits organes et lesdits moyens coopèrent ensemble par conjugaison de formes. Dans un mode de réalisation, lesdits moyens de verrouillage comprennent un organe pouvant s'accrocher à la traverse et pousser celle-ci vers le poteau lorsque lesdits organes et lesdits moyens sont engagés l'un dans l'autre. Cet organe peut être commandé par un vérin hydraulique, pneumatique ou électrique. Dans un mode de réalisation, lesdits organes ou lesdits moyens complémentaires comprennent une forme en creux ou en saillie pouvant s'engager sensiblement sans jeu l'une dans l'autre par déplacement vertical l'une vers l'autre. Ces formes peuvent être des saillies en forme de pointe, de cône, de sphère et des creux complémentaires en forme de V, de cavité tronconique ou sphéroïdale. Dans un mode de réalisation, lesdites traverses amovibles sont posées sur la luge, de telle sorte que lorsqu'elles sont verrouillées aux poteaux, après abaissement de la table élévatrice, ces traverses supportent l'ensemble des pièces dans une position géométrique prédéterminée les unes par rapport aux autres. Chaque traverse peut être réalisée d'une seule pièce ou être constituée par deux éléments séparés fixés de façon amovible à la luge. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore tout au long de la description ci-après. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples, non limitatifs : - la figure 4 est une vue de face d'une installation pour la mise en géométrie d'éléments de soubassement de caisses de véhicules automobiles, la luge supportant ces éléments étant située au-dessus des poteaux fixes du poste de mise en géométrie, - la figure 5 est une vue analogue à la figure 4 montrant les traverses amovibles de la luge en position sur les poteaux, - la figure 6 est une vue partielle de détail, montrant l'extrémité d'une traverse en position par rapport à un trou de référence d'un élément de soubassement et verrouillée par rapport à un poteau fixe, - la figure 7 montre en perspective une variante du dispositif de mise en géométrie d'une traverse par rapport à un poteau, - la figure 8 est une vue en coupe transversale du dispositif de la figure 7, - la figure 9 montre une traverse en deux éléments. Les figures 4 et 5 représentent schématiquement une installation pour la mise en géométrie d'éléments 3 de soubassement de caisse de véhicules automobiles, avant le soudage de ces éléments. De façon connue, comme expliqué plus haut, chacun de ces éléments 3 comporte des trous de référence 14 et l'installation comporte des moyens pour définir la position géométrique de ces trous de référence. Conformément à l'invention, la luge 1 comporte des traverses amovibles telles que la traverse 12 comportant des organes 13 de mise en géométrie dont la position correspond à celle des trous de référence 14. Chaque traverse 12 est spécifique pour le type de caisse d'un véhicule, ce qui veut dire que pour chaque caisse, on prévoit un jeu spécifique de traverses 12. L'installation comprend en outre un poste 15 de mise en géométrie comportant des poteaux fixes 16 équipés d'organes 17 sur lesquels les traverses spécifiques 12 de la luge peuvent être fixées en des positions géométriques prédéterminées desdites traverses. Dans l'exemple représenté, les organes 13 de mise en géométrie portés par les traverses spécifiques 12 sont des doigts engagés dans les trous de référence 14 des éléments transportés par la luge 1. Comme montré par les figures 4 et 5, la luge 1 supportant les éléments 3 est transportée par une table élévatrice 6 pouvant se déplacer dans une direction parallèle à l'axe longitudinal de la luge 1. Les traverses spécifiques 12 comportent des organes pouvant s'engager sur des moyens complémentaires 17 prévus sur les sommets des poteaux 16 par abaissement de la table élévatrice 6. L'installation comprend en outre des moyens de verrouillage pour verrouiller ensemble la traverse 12 par rapport aux poteaux 16 lorsque lesdits organes de la traverse sont engagés sur lesdits moyens complémentaires 17. De préférence, lesdits organes et lesdits moyens coopèrent ensemble par conjugaison de formes. Dans l'exemple représenté sur la figure 6, lorsque la table élévatrice 6 est dans la position abaissée de la figure 5, un trou 18 pratiqué à l'extrémité de la traverse spécifique 12 est engagé sur une pointe 17 saillant vers le haut du sommet du poteau 16. Cependant le trou 18 et la pointe 17 peuvent être remplacés par d'autres moyens ou organes complémentaires coopérant par coopération de formes, tels qu'une sphère et une cavité tronconique ou de section en V, l'essentiel étant d'assurer une position géométrique bien définie entre le poteau 16 et la traverse 12 d'une part et entre la traverse 12 et l'élément 3 d'autre part. La figure 6 montre en outre que les moyens de verrouillage entre le poteau 16 et la traverse 12 comprennent un organe pouvant s'accrocher à la traverse 12 et tirer celle-ci vers le poteau 16 lorsque le trou 18 de la traverse est engagé sur la pointe 17. Cet organe 19 peut être commandé par un vérin 20 accolé au poteau 16. Les traverses amovibles 12 sont posées sur la luge 1, de telle sorte que lorsqu'elles sont verrouillées aux poteaux 16, après abaissement de la table élévatrice 6, ces traverses supportent l'ensemble des éléments 3 tels que dans une position géométrique prédéterminée les unes par rapport aux autres. A titre d'exemple, l'installation que l'on vient de décrire fonctionne de la façon suivante. On place les éléments de soubassement 3 d'une caisse sur des traverses 12 spécifiques dont les doigts 13 sont engagés dans les trous de référence 14 de l'élément correspondant. On transporte l'ensemble vers le poste de mise en géométrie 15 au moyen du chariot élévateur 6. Lorsque la traverse 12 est située au droit de deux poteaux 16, on abaisse l'ensemble pour que le trou 18 prévu à chaque extrémité d'une traverse 12 s'engage sur la pointe 17 de chaque poteau 16. Pour verrouiller l'ensemble, on actionne le vérin 20 pour que le crochet 19 presse la traverse 12 vers le poteau 16. La position géométrique des éléments de soubassement est alors parfaitement définie et on peut les souder ensemble avec une grande précision. Le soubassement peut ensuite être transporté vers d'autres postes pour compléter la caisse du véhicule. Lorsqu'on veut opérer sur une autre caisse d'un véhicule différent, on répète les opérations ci-dessus, mais en utilisant des traverses 12 différentes prééquipées de doigts 13 ou analogues correspondants aux trous 14 des éléments de soubassement de la nouvelle caisse. Les figures 7 et 8 représentent une variante de réalisation de l'invention. Dans cette réalisation, le sommet du poteau 16 porte un plateau 21 qui supporte en son centre une cuvette 23 présentant un évidement conique 22 dont l'axe est sensiblement aligné avec celui du poteau 16. La position de la cuvette 23 et de l'axe de l'évidement conique 22 sont réglables suivant les axes X, Y, Z au moyen de cales. Par ailleurs, la traverse 12 prend appui sur le plateau 21 au moyen d'une plaque d'extrémité 12a d'une part par un élément central sphérique 12d qui vient se loger dans l'évidement conique 22 de la cuvette et d'autre part par deux éléments latéraux d'appui 24a, 24b disposés de part et d'autre de la cuvette 23. De plus, le verrouillage de la traverse 12 par rapport au poteau 16 est assuré par un bras pivotant 26 (voir figure 7) porté par une potence 27 prenant appui sur la plaque 12a au moyen de deux plots 28 en appui sur deux saillies 29 portées par la plaque 12a. Cette disposition permet d'assurer une géométrie bien précise de la traverse 12 par rapport au poteau 16. Il ressort de la description ci-dessus que l'installation selon l'invention est beaucoup plus simple et est moins coûteuse que l'installation utilisant des locators décrite précédemment. En particulier, elle ne nécessite pas de fosse, ni de rehausses pour permettre aux opérateurs de s'approcher de la caisse. La course en hauteur de la table élévatrice est beaucoup plus réduite et celle-ci peut être poussée à la main. Bien entendu, l'invention peut s'appliquer à l'assemblage de tout un ensemble de pièces transportées sur des luges, des palettes ou analogues. Les traverses amovibles 12 d'une seule pièce décrites plus haut peuvent être remplacées par deux éléments de traverse 12b, 12c tels que représentés sur la figure 9. Selon un autre mode de réalisation, la luge descend avec la table élévatrice. Lorsque la table élévatrice remonte, au moins un pion de celle-ci vient s'engager dans un trou complémentaire de la traverse pour la récupérer. Le jeu entre le pion et le trou est sensiblement de 2 mm. Ce mode de réalisation permet de faire passer la pince de soudure car la luge se dissocie de la traverse, cette luge pouvant gêner le passage de la pince. REVENDICATIONS1. Installation pour la mise en géométrie des pièces (3) transportées sur une luge (1), en particulier d'éléments de soubassement de caisse de véhicules automobiles, avant et après le soudage de ces éléments, chacune de ces pièces (3) comportant des trous de référence (14) et l'installation comportant des moyens pour définir la position géométrique de ces trous de référence (14), caractérisée en ce que la luge (1) comporte des traverses amovibles (12) comportant des organes (13) de mise en géométrie dont la position correspond à celle des trous de référence (14), chaque traverse (12) étant spécifique pour le type de pièces transportées et en ce que l'installation comprend en outre un poste (15) de mise en géométrie comportant des poteaux fixes (16) équipés d'organes (17) sur lesquels, lesdites traverses (12) spécifiques de la luge peuvent être fixées en des positions géométriques prédéterminées desdites traverses (12). 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les organes (17) de mise en géométrie portés par les traverses spécifiques (12) sont des doigts engagés dans les trous de référence (14) des pièces (3) transportées par la luge (1). 3. Installation selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la luge (1) supportant les pièces (3) est transportée par une table élévatrice (6) pouvant se déplacer dans une direction parallèle à l'axe longitudinal de la luge (1) et en ce que les traverses spécifiques (12) comportent des organes pouvant s'engager sur des moyens complémentaires (17, 22, 12d) prévus sur les sommets desdits poteaux (16) par abaissement de la table élévatrice (6). 4. Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre des moyens de verrouillage (19, 26) pour verrouiller ensemble la traverse (12) par rapport aux poteaux (16) lorsque lesdits organes sont engagés sur lesdits moyens complémentaires (17, 22, 12d). 5. Installation selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisée en ce que lesdits organes et lesdits moyens coopèrent ensemble par conjugaison de formes. 6. Installation selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisée en ce que lesdits moyens de verrouillage (19, 26) comprennent un organe pouvant s'accrocher à la traverse (12) et pousser celle-ci vers lepoteau (16) lorsque lesdits organes et lesdits moyens sont engagés l'un dans l'autre. 7. Installation selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisée en ce que lesdits organes ou lesdits moyens complémentaires comprennent une forme en creux ou en saillie pouvant s'engager sensiblement sans jeu l'une dans l'autre par déplacement vertical l'une vers l'autre. 8. Installation selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que lesdites traverses amovibles (12) sont posées sur la luge (1), de telle sorte que lorsqu'elles sont verrouillées aux poteaux (16), après abaissement de la table élévatrice (6), ces traverses (12) supportent l'ensemble des pièces (3) dans une position géométrique prédéterminée les unes par rapport aux autres. 9. Installation selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que chaque traverse (12) est réalisée d'une seule pièce. 10. Installation selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que chaque traverse est constituée par deux éléments séparés (12b, 12c).