Brevet FR2956997A1 — publié le 20110909

DISPOSITIF DE PIANOTAGE D'OUTILS AVEC UN SEUL ACTIONNEUR La présente invention se rapporte à un sous-ensemble porte-outils destiné à équiper une ligne d'assemblage de véhicule automobile et à un 5 ensemble comprenant un tel sous-ensemble. Compte tenu de la diversité des véhicules généralement produite par un constructeur automobile et de l'investissement considérable que représente une ligne d'assemblage, il est fréquent qu'une même ligne d'assemblage soit utilisée pour produire plusieurs types de véhicules. On 10 conviendra dès lors qu'une ligne de montage se doit d'être d'une grande flexibilité. Pour obtenir une grande flexibilité de la ligne de montage, il est souvent nécessaire de multiplier les outils utiles aux étapes d'assemblage, chacun étant parfois spécifique d'un type de véhicule. Ainsi, pour assurer une même fonction d'assemblage, une ligne d'assemblage peut être équipée de 15 plusieurs outils différents, bien que remplissant une même fonction. Cette diversité dans les outils engendre évidement une augmentation des coûts de production, de développement et de logistique. Or, les constructeurs d'automobiles ont le souci constant de chercher à diminuer les coûts des véhicules qu'ils produisent. 20 Ainsi, lorsqu'au moins deux outils doivent être mis en oeuvre alternativement sur une ligne de montage pour assurer une même fonction sur des types différents de véhicule, chacun de ces outils est généralement associé à un dispositif de positionnement - typiquement un vérin - qui est chargé de le placer en position d'utilisation ou de le mettre en retrait. 25 La multiplication des dispositifs de positionnement est évidement génératrice de complexité et de surcoûts. De plus la répartition de ces dispositifs de positionnement le long d'une ligne d'assemblage peut engendrer des contraintes allant à l'encontre de l'augmentation de la flexibilité et de l'adaptabilité d'une ligne d'assemblage. Il faut en effet rappeler qu'a chaque 30 dispositif de positionnement sont associés de nombreux câblages et détecteurs. La présente invention a pour objet de remédier en tout ou partie aux différents inconvénients cités précédemment. Dans ce contexte technique, la présente invention a pour objet de proposer un sous-ensemble porte-outils 35 permettant de réduire la diversité des équipements présents sur une ligne d'assemblage tout en permettant l'assemblage de différents types ou gammes de véhicules. A cet effet, la présente invention se rapporte à un sous-ensemble porte-outils destiné à équiper une ligne d'assemblage de véhicules automobiles, le sous-ensemble comportant au moins un dispositif d'actionnement, mobile entre une position rétractée et une position déployée, le sous-ensemble comportant également au moins une paire de supports d'outils constituée par un premier support d'outils et un deuxième support d'outils, chaque support d'outils étant monté mobile autour d'un axe de rotation respectif entre une position relevée et une position abaissée, le sous-ensemble comportant au moins une liaison cinématique reliant chaque dispositif d'actionnement à une paire de supports d'outils et conçue de sorte que, lorsque le dispositif d'actionnement est déplacé de la position rétractée à la position déployée, le premier support d'outils est déplacé de la position abaissée à la position rétractée et le deuxième support d'outils est déplacé de la position relevée à la position abaissée, et inversement. L'invention concerne également un ensemble comportant au moins un sous-ensemble porte-outils selon l'invention et comportant en outre un premier outil fixé au premier support d'outils et un deuxième outil fixé au deuxième support d'outils. Ainsi, un sous-ensemble porte-outils selon l'invention permet d'obtenir un ensemble adaptable à au moins deux types de véhicules ou deux types de pièces de véhicule assemblés sur une ligne d'assemblage équipée d'un tel ensemble. Grâce à un seul dispositif d'actionnement il est possible de sélectionner l'outil à utiliser parmi au moins deux outils : lorsque le premier outil doit être utilisé, il suffit de déplacer le dispositif d'actionnement dans la position rétractée pour que le premier support d'outils soit placé dans sa position abaissée, permettant ainsi la mise en oeuvre du premier outil ; dans le même temps le deuxième support d'outils se trouve alors déplacé dans sa position relevée rendant le deuxième outil inopérant. Ainsi, un seul outil est mis en oeuvre à la fois et la sélection de l'outil à utilisé se fait par le déplacement du dispositif d'actionnement de la position déployée à la position rétractée ou inversement. Un sous-ensemble ou un ensemble selon l'invention est simple à mettre en oeuvre et permet d'éviter d'avoir à disposer d'un dispositif de positionnement par outil comme cela est généralement le cas. Par ailleurs, l'entretien d'une ligne d'assemblage équipée d'un ensemble selon l'invention permet de diminuer le nombre de câblages et de détecteurs et facilite la maintenance de la ligne d'assemblage. Dans un mode de réalisation de l'invention, le premier support d'outils et le deuxième support d'outils sont conçus pour supporter chacun un pion de centrage. Un tel sous-ensemble selon l'invention est alors particulièrement avantageux pour équiper un poste de ferrage : lors d'une opération de ferrage, il est généralement nécessaire d'utiliser au moins quatre pions de centrage, ce qui signifie que pour pouvoir assembler deux types différents de véhicule, un poste de ferrage doit comporter au moins huit pions de centrage. La solution classique nécessiterait alors huit dispositifs de mise en place, tandis qu'un poste de ferrage équipé avec des ensembles selon l'invention ne nécessite que quatre ensemble selon l'invention et donc la mise en oeuvre de seulement quatre dispositifs d'actionnement. Selon une possibilité, chaque dispositif d'actionnement comporte 15 un vérin. Selon une caractéristique de l'invention, l'axe de rotation du premier support d'outils et l'axe de rotation du deuxième support d'outils sont parallèles ou confondus. Dans un mode de réalisation de l'invention, la position abaissée et 20 la position relevée du premier et/ou deuxième support d'outils sont écartées d'un angle compris entre 5° et 90°. Selon une possibilité, le sous-ensemble porte-outils comprend en outre au moins une butée positionnée de sorte que le premier ou deuxième support d'outils vienne en appui sur ladite butée, lorsqu'il est dans sa position 25 abaissée. Selon une possibilité, le sous-ensemble porte-outils comporte en outre au moins une fourchette dont les dents sont disposées de manière à guider le déplacement du premier ou deuxième support d'outils lors de son déplacement de la position abaissée à la position relevée. Chaque fourchette 30 permet un bon positionnement du premier ou deuxième support d'outils. Selon un mode de réalisation de l'ensemble, les premier et deuxième outils sont des pions de centrage. Selon une possibilité, l'ensemble comporte en outre un poteau de support sur lequel est monté pivotant le sous-ensemble porte-outils. L'invention sera bien comprise à l'aide de la description détaillée qui est exposée ci-dessous en regard du dessin annexé, représentant à titre d'exemple non limitatif une forme de réalisation d'un ensemble, dans lequel : La figure 1 est une vue en perspective d'un ensemble selon la présente invention ; la figure 2 est un schéma cinématique illustrant la liaison cinématique de l'ensemble de la figure 1, le dispositif d'actionnement étant dans la position déployée ; la figure 3 est un schéma cinématique partiel illustrant la liaison 10 cinématique de l'ensemble de la figure 1 permettant le déplacement du premier support d'outils en position abaissée ; la figure 4 est un schéma cinématique partiel illustrant la liaison cinématique de l'ensemble de la figure 1 permettant le déplacement du premier support d'outils en position relevée ; 15 la figure 5 est un schéma cinématique partiel illustrant la liaison cinématique de l'ensemble de la figure 1 permettant le déplacement du deuxième support d'outils en position relevée ; la figure 6 est un schéma cinématique partiel illustrant la liaison cinématique de l'ensemble de la figure 1 permettant le déplacement du 20 deuxième support d'outils en position abaissée ; L'ensemble 1, représenté sur la figure 1, comprend un sous-ensemble 2 porte-outils selon l'invention monté à pivotement sur un poteau de support 3 pouvant être fixé sur une ligne d'assemblage, non représentée. L'ensemble selon l'invention permet la mise en oeuvre d'un premier outil 4 et 25 d'un deuxième outil 5 appartenant à l'ensemble 1 et fixés sur le sous-ensemble 2 porte-outils. Le sous-ensemble 2, comporte au moins un dispositif d'actionnement 6, par exemple un vérin 7, mobile entre une position rétractée et une position déployée. Le sous-ensemble 2 comporte également un premier 30 support 8 d'outils et un deuxième support 9 d'outils constituant une première paire de support 8, 9 d'outils. Chaque support 8, 9 d'outils est monté mobile autour d'un axe de rotation A, B respectif entre une position relevée et une position abaissée. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures, les axes de rotation A, B sont confondus. 35 Chaque support 8, 9 d'outil présente une extrémité 18, 23 à laquelle est fixée le premier outil 4, respectivement le deuxième outil 5. Les premier et deuxième outils 4, 5 sont par exemple des pions 34 de centrage de taille ou de diamètre différents. Le sous-ensemble 2 comporte au moins une liaison cinématique 10 reliant chaque dispositif d'actionnement 6 à une paire de supports 8, 9 d'outils. La liaison cinématique 10 est conçue de sorte que, lorsque le dispositif d'actionnement 6 est déplacé de la position rétractée à la position déployée, le premier support 8 d'outils est déplacé de la position abaissée à la position rétractée et le deuxième support 9 d'outils est déplacé de la position relevée à la position abaissée, et inversement. Le sous-ensemble 2 comporte également au moins une fourchette 33 présentant des dents 30, 31 disposées de part et d'autre du premier et/ou deuxième support 8, 9 d'outils afin de guider son déplacement. Enfin, au moins une butée 32 peut être placée sur le sous-ensemble 2 afin que le premier et/ou le deuxième support 8, 9 d'outils vienne reposer sur ladite butée lorsqu'il se trouve dans la position abaissée. Un exemple non limitatif de réalisation de la liaison cinématique 10 est illustré aux figures 2 à 6. La figure 2 illustre une vue schématique de la liaison cinématique 10 qui comporte une première partie 11 relative au premier support 8 d'outils et une deuxième partie 12 relative au deuxième support 9 d'outils (représentée en pointillé sur les figures 2 à 6 afin d'en faciliter la compréhension) et une première liaison pivot 13 reliant le vérin 6 à un premier point fixe 14. La première partie 11 comporte un deuxième point fixe 15 sur lequel est monté à rotation le premier support 8 d'outils autour d'une deuxième liaison pivot 16. Une extrémité 17 du deuxième support 9 d'outils, opposée à l'extrémité 18, est reliée au vérin 6 par une troisième liaison pivot 19. La deuxième partie 12 comporte un troisième point fixe 20 sur lequel est monté à rotation le deuxième support 9 d'outils autour d'une quatrième liaison pivot 21. Une extrémité 22 du deuxième support 9 d'outils, opposée à l'extrémité 23, est reliée à une première bielle 24 par une cinquième liaison pivot 25. La première bielle 24 est elle-même reliée à une deuxième bielle 26 par une sixième liaison pivot 27. La deuxième bielle 26 est montée à rotation autour d'une septième liaison pivot 28 reliée à un quatrième point fixe 29. La deuxième bielle 26 est reliée au vérin 6 par l'intermédiaire de la troisième liaison pivot 19. Il est bien entendu que les premier, deuxième, troisième et quatrième points fixes 14, 15, 20 et 29 peuvent être confondus ou du moins reliés entres eux. Le fonctionnement de la première partie 11 est illustré aux figures 3 et 4. Comme illustré sur la figure 3, lorsque le vérin 6 est en position déployée, le premier support 8 d'outils est en position abaissée. Lors du déplacement du vérin 6 de la position déployée vers la position rétractée, la troisième liaison pivot 19 entraine un mouvement de rotation dans le sens antihoraire de l'extrémité 17 du premier support 8 d'outils qui pivote autour de l'axe de rotation A de la deuxième liaison pivot 16, provoquant un mouvement de rotation dans le sens antihoraire de l'extrémité 18 du premier support 8 d'outils pour l'amener en position relevée lorsque le vérin 6 se trouve en position rétractée, représentées sur la figure 4. Le fonctionnement de la deuxième partie 12 est illustré aux figures 5 et 6. Comme illustré sur la figure 5, lorsque le vérin 6 est en position déployée, le deuxième support 9 d'outils est en position relevée. Lors du déplacement du vérin 6 de la position déployée vers la position rétractée, la troisième liaison pivot 19 entraine un mouvement de rotation dans le sens horaire de la deuxième bielle 26 autour de la septième liaison pivot 28. Cette deuxième bielle 26 entraine alors à son tour via la sixième liaison pivot 27, une rotation de la première bielle 24 autour de la sixième liaison pivot 27, dans le sens antihoraire, en même temps qu'une translation de la première bielle 24. Le mouvement de la première bielle 24 entraîne à son tour un déplacement de la cinquième liaison pivot 25 et une rotation du deuxième support 9 d'outils autour de la quatrième liaison pivot 21 dans le sens antihoraire provoquant un mouvement de rotation dans le sens antihoraire de l'extrémité 23 du deuxième support 9 d'outils pour l'amener en position abaissé lorsque le vérin 6 se trouve en position rétractée, représentées sur la figure 6. Ainsi, l'ensemble 1 selon décrit ci-dessus est adaptable à au moins deux types de véhicules ou deux types de pièces de véhicule assemblés sur une ligne d'assemblage équipée d'un tel ensemble 1. Grâce à un seul dispositif d'actionnement 6 il est possible de sélectionner l'outil 4, 5 à utiliser : lorsque le premier outil 4 doit être utilisé, il suffit de déplacer le dispositif d'actionnement 6 dans la position rétractée pour que le premier support 8 d'outils soit placé dans sa position abaissée, permettant la mise en oeuvre du premier outil 4 ; dans le même temps le deuxième support 9 d'outils se trouve alors déplacé dans sa position relevée rendant le deuxième outil 5 inopérant. Ainsi, un seul outil est mis en oeuvre à la fois et la sélection de l'outil à utilisé se fait par le déplacement du dispositif d'actionnement 6 de la position déployée à la position rétractée, ou inversement. Bien entendu, l'exemple de réalisation évoqué ci-dessus ne présente aucun caractère limitatif et d'autres détails et améliorations peuvent être apportés au sous-ensemble 2 ou à l'ensemble 1 selon l'invention, sans pour autant sortir du cadre de l'invention où d'autres formes du sous-ensemble 2 ou de l'ensemble 1 peuvent être réalisées : en particulier l'homme du métier saurait proposer une liaison cinématique 10 différente mais adaptée à l'ensemble 1. 1 5 15 20 2. 25 3. 4. 30 5. 35