Brevet FR2940147A1 — publié le 20100625

B08-4029FR - JK/EVH Société par actions simplifiée dite : RENAULT s.a.s. Système de guidage en translation pour bâti articulé de support de pièces lors d'opérations de peinture ou de traitement de surface. Invention de : Sébastien VALLEE Système de guidage en translation pour bâti articulé de support de pièces lors d'opérations de peinture ou de traitement de surface La présente invention se situe dans le domaine des bâtis de montage pour porte de véhicule automobile, et plus précisément dans le domaine des systèmes écarteurs pour porte de véhicule automobile. Le principe de l'invention peut être appliqué pour tout bâti articulé destiné à supporter des éléments manufacturés pendant des opérations de peinture ou de traitement de surface. Pendant le traitement anti-corrosion et le passage en peinture d'une caisse nue de véhicule, un écarteur permet de maintenir un ouvrant non encore assemblé, par exemple une porte coulissante du véhicule, à proximité de la caisse. La porte est ainsi maintenue contre la caisse, ou est maintenue parallèle à la caisse, pendant le passage en bain de cataphorèse ou pendant les phases de projection de peinture. On peut ainsi accéder à des zones qui seraient masquées en position finale de montage de la porte sur le véhicule, sans toutefois que l'ensemble de la caisse et des ouvrants occupe trop d'espace sur la ligne de montage. Lors du montage ultérieur de garnitures et accessoires sur la porte, l'écarteur permet de maintenir la porte dans une position angulairement plus ouverte par rapport au véhicule, et plus éloignée du véhicule, que la position de peinture, facilitant ainsi l'accès des opérateurs à l'intérieur de la porte. Ces écarteurs de porte comportent des articulations de type charnières ou rotules, et comportent également des éléments d'axe guidés en translation, par exemple pour soulever une rampe de verrouillage permettant de bloquer l'écarteur de porte dans diverses positions de travail. Le guidage en translation d'un axe se fait traditionnellement par contact surfacique entre cet axe, et un cylindre creux de guidage entourant une partie de l'axe. Les revêtements (peintures, éléments de cataphorèse) appliqués sur la porte et à son voisinage ont tendance à s'accumuler dans les interstices entre l'axe et le cylindre guide extérieur. En particulier, les opérations de cataphorèse provoquent un collage prononcé des zones de contact. Lors des manipulations ultérieures de l'écarteur, les revêtements piégés s'évacuent sous forme de poussières abrasives qui gênent le mouvement de l'axe et dégradent son état de surface ainsi que celui du cylindre guide. Pour conserver un état de mobilité acceptable de l'écarteur, celui-ci doit régulièrement être décapé. Les opérations de décapage génèrent des coûts de manutention, des immobilisations d'outils et des retombées environnementales (poussières, utilisation de solvants). L'invention a pour but un principe de guidage en translation permettant de limiter les accumulations de peinture ou autres dépôts dans les zones de contact, de faciliter l'accessibilité de ces zones de contact au nettoyage, et de limiter le piégeage de particules abrasives entre deux pièces frottantes. Le processus de fabrication du dispositif de guidage doit être simple et peu coûteux, car il doit être amorti sur le nombre limité d'écarteurs de porte nécessaires pour équiper une ou plusieurs usines. L'invention a pour objet un système de guidage en translation entre deux pièces d'un bâti destiné au support d'un panneau, notamment d'un panneau élément de carrosserie d'un véhicule automobile, lors d'opérations de revêtement ou de traitement de surface par projection ou immersion, comprenant: - une pièce d'axe qui comporte une ou plusieurs parties cylindriques de révolution formant un axe de guidage ou formant des axes de guidage parallèles entre eux, - au moins une pièce support qui comporte un orifice de guidage dans lequel est inséré un des axes de guidage, l'axe de guidage étant mobile, par rapport à la pièce support, suivant au moins une direction parallèle à son axe de révolution. L'axe de guidage est en contact avec la pièce support uniquement par contact frottant ponctuel en un nombre discret de points de contacts, lesdits points de contact étant des points non mobiles de la pièce support. Avantageusement, l'intersection de la pièce support, par un plan défini par l'axe de révolution de l'axe de guidage et par un des points de contacts avec cet axe de guidage, est une portion de disque ou d'anneau au voisinage du point de contact. Dans un mode de réalisation préféré, la pièce support comporte des portions de profilés ronds ou de tubes, disposées de manière circonférentielle autour de l'orifice de guidage, de manière à ce que les points de contact se trouvent sur les surfaces latérales des profilés ronds ou des tubes. De manière préférentielle, la partie support comporte une à quatre portions de profilés rond ou de tubes, disposées autour de chaque orifice de guidage. Chaque portion de profilé ou de tube peut présenter un ou plusieurs points de contacts avec un axe de guidage. Avantageusement, au total, la partie support est en contact par deux, trois, ou quatre points de contact avec chacune des parties formant axe de guidage. Dans un mode de réalisation préféré, la partie support comporte une poutre formée à partir d'une tôle plane, percée par un orifice de guidage sur les bords duquel sont assemblées des portions de profilés ronds ou de tubes. Dans un autre mode de réalisation préféré, la partie support comporte deux montants cylindriques parallèles, perpendiculairement auxquels sont assemblées une ou deux portions de profilés ronds ou de tubes, de manière à délimiter un orifice de guidage entre les deux montants et la ou les portions de profilés ou de tubes. Avantageusement, la partie support, les profilés et/ou les tubes sont métalliques, et les profilés et/ou les tubes sont assemblés par soudage à la partie support. Dans une variante de réalisation, sur la partie support est assemblé un profilé rond ou un tube recourbé, et sur ce profilé ou sur ce tube s'appuie par au moins deux points de contact une partie axe de guidage. Dans un mode de réalisation préféré la pièce d'axe comporte au moins deux parties d'axes de même direction, guidées par deux orifices de guidage différents. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un système de guidage en translation selon l'invention ; - la figure 2 est une vue en perspective d'un autre système de guidage en translation selon l'invention ; - la figure 3 illustre un détail du système de guidage en translation de la figure 1 ; - la figure 4 illustre un détail d'une autre variante de réalisation du système de guidage en translation de la figure 1 ; - la figure 5 illustre un détail d'une autre variante de réalisation du système de guidage en translation de la figure 1 ; - la figure 6 illustre un détail d'une autre variante de réalisation du système de guidage en translation de la figure 1 ; - la figure 7 illustre une variante de réalisation qui peut être appliquée au système de guidage suivant la figure 1 ou suivant la figure 2. Comme illustré sur la figure 1, le bâti 1 d'un écarteur de porte (non représenté dans sa totalité) comprend des montants 2 reliés par une ou plusieurs traverses 3. Les traverses 3 sont sensiblement planes et leur plan est perpendiculaire aux montants 2. Les traverses 3 sont percées d'orifices de guidage 4 sensiblement carrés et sur les bords desquels sont assemblées des portions de profilés ronds (profilés de section circulaire) 5, suivant des directions circonférentielles par rapport à l'orifice (i.e., des directions sensiblement parallèles aux bords de l'orifice, ou du moins des directions ne passant pas par le centre de l'orifice). Les axes des profilés sont parallèles au plan de l'orifice, et ces axes définissent un polygone qui entoure, éventuellement en le chevauchant partiellement, l'orifice. Les traverses 3 servent de pièces support à une pièce d'axe 6 comportant trois extrémités 7, 8, 9 ayant sensiblement la forme d'un cylindre de révolution. Les extrémités 7, 8, 9 sont insérées dans les orifices 4 et assurent une fonction d'axe de guidage de la pièce 6 par rapport aux traverses 3, lors de mouvements de translation de cette pièce 6 suivant la direction verticale de la figure. Deux des orifices 4 sont alignés suivant l'axe vertical de la figure, et sont entourés chacun par quatre portions de profilés ronds. Ces deux orifices 4 assurent le guidage en translation suivant la direction verticale de la figure, de la pièce d'axe 6. Le troisième orifice 4, en bas à gauche de la figure par rapport aux deux premiers, est bordé par seulement deux portions de profilés ronds parallèles, disposés par rapport à la figure sur l'avant et sur l'arrière de l'orifice. La pièce d'axe 9 qui traverse ce troisième orifice vient en appui sur l'un ou sur l'autre des éléments de profilés ronds et empêche la pièce d'axe 6 de tourner autour de l'axe vertical. Les zones de contact entre les axes 7, 8, 9 et les traverses 3 se limitent aux contacts ponctuels entre les axes cylindriques 7, 8, 9 et les portions de profilés ronds 5 disposées perpendiculairement aux axes de guidage 7, 8, 9. Un élément de verrouillage 10 en forme de rampe crantée, est solidaire de la pièce d'axe 6 et se déplace avec elle. Le déplacement vers le haut de la pièce d'axe 6 permet de soulever l'élément de verrouillage 10 et de libérer un second élément de verrouillage complémentaire du premier, le second élément de verrouillage étant porté par un élément, bras ou cadre, articulé par rapport au bâti 1. Pour chacun des deux orifices (4) de guidage principaux, c'est- à-dire les orifices dans lesquels sont insérés les axes 7 et 8, le maintien latéral de l'axe se fait par contact avec deux, trois ou quatre parmi les profilés ronds. Le nombre de points de contacts est fonction de l'écartement plus ou moins important des profilés se faisant face de part et d'autre de l'orifice. Le contact de l'axe avec chacun des éléments de profilés ronds est un contact ponctuel frottant, ponctuel car limité à l'intersection de deux génératrices de chacun des cylindres, et frottant par opposition au contact roulant d'une bille de roulement par exemple. Le point de contact à la surface du profilé peut varier au cours de la translation de l'axe si les distances entre les profilés ne sont pas exactement ajustées au diamètre de l'axe. Cependant, le point physique de contact reste fixe par rapport à la traverse support 3. La figure 2 illustre un autre système de guidage selon l'invention, de cinématique différente du système de la figure 1. Une pièce mobile 16 comprend un bras d'actionnement 13, relié par une articulation 14 à un axe levier 17. Un élément de profilé rond 11 recourbé en U est assemblé par les extrémités du U à une pièce support 3 solidaire d'un bâti 1 non représenté. Un autre élément de profilé rond 12 est assemblé sur les barres du U perpendiculairement à ces dernières, de manière à ce que les deux profilés forment ensemble une boucle orifice de guidage 4. L'axe levier 17 peut coulisser au travers de la boucle de guidage 4 suivant une direction qui peut être celle de l'axe X horizontal, ou qui peut être une direction légèrement inclinée par rapport à cet axe. Le guidage en translation de l'axe 17 par rapport à la pièce support 3 se fait par un point de contact frottant entre l'axe 17 et l'élément de profilé rond 12, et par un ou par deux points de contact frottant entre l'axe 17 et l'élément de profilé rond 1l, recourbé en U. La figure 3 représente un détail des orifices de guidage (4) de la figure 1, notamment des orifices de guidage traversés par les axes 7 et 8. On retrouve la traverse 3, réalisée à partir d'une tôle plane, et percée d'un orifice carré 4. Quatre éléments de profilés ronds (i.e. de section circulaire) 5 sont assemblés, par exemple par soudage, le long des bords du carré, d'un même côté par rapport au plan de la tôle. Chaque élément de profilé a la forme d'une portion rectiligne de cylindre de révolution, dont les génératrices sont parallèles à un côté du carré définissant l'orifice. Les profilés peuvent être des profilés plein ou des profilés creux, c'est à dire des tubes. Dans le sens de sa longueur, chaque portion de cylindre est centrée sensiblement sur le milieu d'un des côtés du carré. Les portions de cylindre peuvent être toutes de longueur inférieure au côté du carré, ou certaines portions de cylindre peuvent être de longueur égale voire supérieure à la longueur d'un côté du carré. Chaque portion de cylindre est disposée de manière à surplomber en partie l'orifice 4, afin que le contact de guidage avec l'axe se fasse effectivement avec la portion de cylindre 5 et non avec le bord de l'orifice. L'axe de chaque élément de profilé 5 reste cependant en retrait de l'orifice carré 4, de manière à disposer de surfaces tangentes entre le profilé 5 et la pièce support 3, et ainsi faciliter un assemblage par soudage, collage ou autre méthode, entre ces pièces. Ce qui pourrait encore se formuler comme suit : un plan qui serait défini par le bord du carré et la direction de translation de la pièce à guider, partagerait la portion de cylindre en deux parties non nulles, dont la plus petite se trouve à l'aplomb de l'orifice et la plus grande à l'aplomb de la pièce support. Les profilés peuvent être assemblés sur toute leur longueur à la pièce support (par exemple par soudage ou collage), ou être assemblés en plusieurs points seulement de leur longueur. On reste dans le cadre de l'invention si tous les éléments de profilés ne sont pas du même côté du plan de l'orifice, par exemple si deux des profilés se faisant face se trouvent au dessus du plan, et les deux autres profilés se faisant face se trouvent en dessous du plan. On reste également dans le cadre de l'invention si les axes des profilés font par exemple un angle de 45° par rapport aux côtés de l'orifice, chaque profilé joignant les milieux de deux des côtés de l'orifice carré. Dans ce dernier cas, les profilés sont assemblés à la pièce support 3 par leurs extrémités seulement. La figure 4 est une variante de réalisation des éléments de guidage de la figure 3. On retrouve des éléments similaires à la figure 3, les éléments de même fonction portant alors les mêmes références. Les quatre éléments de profilés rectilignes 5 de la figure 3 sont ici remplacés par deux éléments de profilé 5 pliés à angle droit, les extrémités rectilignes de chaque profilé 5 étant disposées par rapport à l'orifice carré 4 de la pièce support 3, suivant le même principe que les portions rectilignes de la figure 3, c'est-à-dire qu'une surface de chaque section rectiligne doit surplomber l'orifice pour assurer un contact ponctuel avec l'axe de guidage, et les parties du profilé qui restent en retrait de l'orifice doivent permettre l'assemblage (par soudure ou autre procédé) du profilé à la pièce support 3. On peut imaginer des variantes de réalisation dans lesquelles chaque portion de profilé plié 5, au lieu que ses axes forment un angle droit, est pliée de manière à ce que ses axes forment par exemple un angle ouvert. Chaque portion 5 de profilé plié est ensuite assemblée par ses extrémités sur la surface de la pièce support 3, de manière à ce qu'au moins une portion de l'élément de profilé 5 se trouve en surplomb au dessus de l'orifice 4. Les figures 5 et 6 illustrent deux autres variantes de réalisation de la partie d'élément de guidage illustrée à la figure 3. On retrouve des éléments similaires à ceux de la figure 3, les éléments de même fonction portant alors les mêmes références. La figure 5 illustre un orifice de guidage 4 de forme circulaire bordé de trois éléments de profilé 5 ronds et rectilignes, disposés sensiblement de manière circonférentielle autour de l'orifice 4 (c'est-à-dire de manière à ce que leurs axes ne passent pas par le centre de l'orifice), à trois positions angulaires inégalement réparties. Les axes des profilés sont cependant orientés de manière à ce qu'un cercle inscrit dans le triangle qu'ils définissent, ne touche pas les bords de l'orifice 4. Chaque élément de profilé se trouve au moins en partie en surplomb au dessus de l'orifice 4 et est assemblé par ses extrémités à la surface de la pièce support 3. La figure 6 illustre un orifice de guidage 4 de configuration similaire à celui de la figure 5, bordé cette fois, non par trois éléments de profilé rond rectilignes, mais par un élément de profilé rond rectiligne, et par un élément de profilé rond qui a été plié au milieu de sa longueur. Le profilé rectiligne et les deux parties rectilignes du profilé plié, sont chacun au moins partiellement en surplomb au dessus de l'orifice 4. Le profilé plié peut être assemblé à la pièce support 3 par ses deux extrémités ou bien par ses deux extrémités et dans sa zone de pliage. L'utilisation d'un profilé plié pour remplacer plusieurs portions de profilés rectilignes, permet de simplifier le processus d'assemblage du dispositif : on limite le nombre de pièces à positionner autour de l'orifice, et on réduit le nombre de point de soudure ou d'assemblage nécessaires : un profilé plié peut être maintenu par trois, voire deux points de soudure, là ou deux portions de profilé rectilignes en nécessitent au moins quatre. La figure 7 illustre une autre variante de réalisation de la partie orifice de guidage selon l'invention. Comme illustré dans cette figure, la pièce support 3 (non illustrée dans sa totalité) comprend deux montants cylindriques de révolution 15 parallèles entre eux, perpendiculairement auxquels sont assemblés deux éléments de profilé rond 5 chevauchant les deux traverses 15. Les deux traverses 15 peuvent éventuellement faire partie d'un même profilé ou d'un même tube recourbé en U. De même, les deux éléments de profilé rond ou de tube 5 peuvent être constitués par les deux branches d'un deuxième U, assemblé aux traverses précédentes. Les deux traverses 15 et les deux profilés ou tubes 5 définissent un orifice 4 en forme de parallélogramme, permettant de guider par au plus quatre points de contact un axe de guidage (non représenté) traversant cet orifice. On ne s'éloigne pas du cadre de l'invention si les deux traverses 15 et les deux éléments de profilés 5 définissent un quadrilatère quelconque au lieu de définir un parallélogramme. L'orifice de guidage décrit à la figure 7 peut être utilisé soit pour un guidage en translation pure, comme représenté sur la figure 1, ou pour un guidage en translation avec possibilité de pivotement de l'axe de translation, comme représenté sur la figure 2. L'objet de l'invention ne se limite pas à l'exemple de réalisation décrit, et peut se décliner en de nombreuses variantes, notamment en ce qui concerne la géométrie de l'orifice de guidage, la disposition des éléments de profilés, et les mouvements relatifs des pièces d'axe et des pièces support. On reste notamment dans le cadre de l'invention si la pièce support est mobile par rapport à une pièce d'axe fixe, ou si pièces d'axe et pièces et pièces support sont mobiles simultanément, en plus de leurs mobilités relatives. Le dispositif de guidage en translation selon l'invention permet de réaliser à moindre coût des structures articulées dont la mobilité et l'usure sont relativement peu sensibles à des passages sur des chaînes de peinture ou dans des bains de traitement de surfaces. REVENDICATIONS1. Système de guidage en translation entre deux pièces d'un bâti (1) destiné au support d'un panneau, notamment d'un panneau élément de carrosserie d'un véhicule automobile, lors d'opérations de revêtement ou de traitement de surface par projection ou immersion, -dans lequel une pièce d'axe (6) comporte une ou plusieurs parties cylindriques de révolution (7, 8, 9, 17) formant un axe de guidage ou formant des axes de guidage parallèles entre eux, -dans lequel au moins une pièce support (3) comporte un orifice de guidage (4) dans lequel est inséré un des axes de guidage (7, 8, 9, 17), l'axe de guidage étant mobile, par rapport à la pièce support, suivant au moins une direction parallèle à son axe de révolution, caractérisé en ce que l'axe de guidage (7, 8, 9, 17) est en contact avec la pièce support (3) uniquement par contact frottant ponctuel en un nombre discret de points de contacts, lesdits points de contact étant des points non mobiles de la pièce support. 2. Système de guidage en translation suivant la revendication 1, dans lequel l'intersection de la pièce support (3), par un plan défini par l'axe de révolution de l'axe de guidage et par un des points de contacts avec cet axe de guidage, est une portion de disque ou d'anneau au voisinage du point de contact. 3. Système de guidage en translation suivant l'une des revendications précédentes, dans lequel la pièce support (3) comporte des portions de profilés ronds ou de tubes (5), disposées de manière circonférentielle autour de l'orifice de guidage (4), de manière à ce que les points de contact se trouvent sur les surfaces latérales des profilés ronds ou des tubes. 4. Système de guidage en translation suivant l'une des revendications précédentes, dans lequel la partie support (3) comporte une à quatre portions de profilés rond ou de tubes (5), disposées autour de chaque orifice de guidage (4). 5. Système de guidage en translation suivant l'une des revendications précédentes, dans lequel la partie support (3) est en contact par deux, trois, ou quatre points de contact avec chacune des parties formant axe de guidage (7, 8, 9, 17). 6. Système de guidage en translation suivant l'une des revendications précédentes, dans lequel la partie support (3) comporte une poutre formée à partir d'une tôle plane, percée par un orifice de guidage (4) sur les bords duquel sont assemblées des portions de profilés ronds ou de tubes (5). 7. Système de guidage en translation suivant l'une des revendications précédentes, dans lequel la partie support comporte deux montants cylindriques parallèles (15), perpendiculairement auxquels sont assemblées une ou deux portions de profilés ronds ou de tubes (5), de manière à délimiter un orifice de guidage (4) entre les deux montants et la ou les portions de profilés ou de tubes. 8. Système de guidage en translation suivant les revendications 3 à 7, dans lequel la partie support, les profilés et/ou les tubes sont métalliques, et les profilés et/ou les tubes sont assemblés par soudage à la partie support. 9. Système de guidage en translation suivant l'une des revendications précédentes, dans lequel sur la partie support est assemblé un profilé rond ou un tube recourbé (5, 11), sur lequel s'appuie par au moins deux points de contact une partie axe de guidage. 10. Système de guidage en translation suivant l'une des revendications précédentes, dans lequel la pièce d'axe (6) comporte au moins deux parties d'axes de même direction (7, 8), guidées par deux orifices de guidage différents.