Brevet FR2957831A1 — publié le 20110930

PROCEDE DE FIXATION D'UN OBTURATEUR AU MOYEN D'UN OUTILLAGE SPECIFIQUE [0001] Le domaine technique de l'invention concerne le milieu de l'industrie automobile, et, plus particulièrement, les procédés de montage de certaines pièces appelées « obturateurs » sur la structure d'un véhicule automobile. En effet, lors du montage d'une caisse de véhicule, il est fréquent de rencontrer des difficultés à assurer une bonne étanchéité au niveau de certains raccordements de tôles, en raison notamment d'une incompatibilité entre les techniques d'emboutissage actuelles, et les techniques robotisées de dépose de cordons d'étanchéité, utilisées, par exemple, à l'étape de ferrage ou à l'étape de peinture. Pour palier les carences de ces techniques de dépôt de cordons d'étanchéité jusqu'ici utilisées, il a fallu se rabattre sur des techniques d'implantation d'obturateurs partiels ou totaux, sur la structure du véhicule. Puisque ces zones d'implantation d'obturateurs sont généralement peu accessibles et encombrées, un outillage spécifique a été développé, simultanément à un modèle d'obturateur approprié, pour atteindre ces zones. Bien que ces procédés de fixation soient particulièrement adaptés à l'implantation d'obturateurs sur la carrosserie d'un véhicule automobile lors de sa phase de montage, ces procédés sont applicables à toutes sortes d'industrie, nécessitant la fixation de pièces spécifiques sur des structures quelconques. C'est vers cette application universelle, que va être orientée la rédaction de ce brevet, avec une déclinaison particulière pour la dépose d'obturateurs sur la caisse d'un véhicule. [0002] Les procédés de montage d'un obturateur sur une structure, existent et ont déjà fait l'objet de brevets. On peut, par exemple, citer le brevet US4118962 qui se rapporte à la mise en place d'obturateurs possédant une tête élargie surmontée d'un pied. La caractéristique principale de ces obturateurs est que leur pied est déformable élastiquement suivant leur largeur. De cette manière, lesdits pieds sont introduits à force dans un orifice de plus petit diamètre de la paroi de la structure sur laquelle les obturateurs doivent être montés, et, une fois que la tête élargie vient en butée contre ladite paroi, pour assurer la fonction d'obturation, le pied c'est relaxé dans la structure pour reprendre sa largeur initiale et retenir ainsi l'obturateur dans la structure. 20 25 [0003] Les procédés selon l'invention, permettent l'implantation de pièces particulières, comme par exemple des obturateurs, dans des zones retirées et peu accessibles d'une structure, grâce à une coopération judicieuse entre un outillage spécifiquement conçu pour cette opération et lesdites pièces, dimensionnées pour l'occasion et ayant certaines aptitudes à la déformation élastique. En effet, cet outillage a été développé en vu de coopérer avec un certain type spécifique de pièces, ayant des caractéristiques structurelles et de déformation particulières. L'ensemble, constitué par l'outillage et la pièce à implanter, permet, d'une part, d'accéder à des zones enfouies et dans lesquelles, ou autour desquelles, il est difficile de manoeuvrer, et, d'autre part, d'assurer, avec maitrise et précision, l'implantation de ces pièces déformables. Les procédés de fixation selon l'invention, sont particulièrement adaptés à l'arrimage d'obturateurs sur une caisse de véhicule automobile, notamment au niveau de la jonction ou du raccordement de certaines tôles. [0004] La présente invention a pour objet un procédé de montage d'une pièce sur la paroi d'une structure au moyen d'un outillage, ladite pièce comprenant une embase prolongée par un corps déformable. La principale caractéristique d'un procédé de montage selon l'invention, est qu'il comprend les étapes suivantes : - Mise en place de la pièce sur une extrémité de montage de l'outillage, l'embase étant au contact de cette extrémité et le corps émergeant vers l'avant de cet outillage, - Acheminement de l'extrémité de l'outillage vers une ouverture de la paroi prévue pour la fixation de la pièce, les dimensions de l'ouverture étant inférieures à la largeur du corps et de l'embase, - Activation d'un organe de poussée au niveau de l'extrémité de l'outillage, pour déformer le corps afin qu'il diminue temporairement sa largeur, - Introduction du corps déformé dans l'ouverture jusqu'à ce que l'embase vienne en butée contre la paroi, - Désactivation de l'organe de poussée pour permettre au corps de retrouver sa forme initiale en accroissant sa largeur, - Retrait de l'outillage. L'outillage permet donc une déformation préalable de la pièce à monter, afin de réduire l'une de ses dimensions, et donc de la faire pénétrer, au moins partiellement, dans une ouverture prévue à cet effet. Pour que ce type de procédé puisse fonctionner, il est nécessaire que la pièce à monter et l'outillage aient des caractéristiques techniques pouvant se coupler ou se répondre, de manière à ce que l'interaction entre ces deux éléments soit optimisée. Il ne s'agit pas d'un outillage universel, pouvant s'adapter à une multiplicité de pièces ayant des caractéristiques structurelles fondamentalement différentes. L'organe de poussée peut revêtir toute forme, la seule contrainte liée à celui-ci étant qu'il modifie temporairement la pièce, pour en modifier les dimensions. Le principe retenu pour ce procédé, est la mise sous contrainte d'une pièce, qui va entrainer un allongement de celle-ci dans une direction donnée, et qui va, par voie de conséquence, générer un rétrécissement de cette même pièce dans une direction perpendiculaire. L'embase de la pièce va jouer le rôle d'une butée, dont l'appui contre la paroi va constituer un indicateur de bon positionnement de la pièce, et va servir de témoin de départ pour la désactivation de l'organe de poussée. [0005] Avantageusement, l'extrémité de montage de l'outillage est constituée par une plate-forme plane sur laquelle vient en appui l'embase de la pièce, l'organe de poussée étant une tige mobile pouvant se déplacer perpendiculairement à la plate-forme en cas d'activation. Il s'agit d'un doigt pouvant se rétracter ou se déployer sur commande, et dont l'interaction avec la pièce à monter a pour but de la déformer afin de modifier temporairement ses dimensions. Ce doigt est prévu pour passer à travers un orifice de la plate-forme. [0006] De façon préférentielle, l'embase est plane, et possède un orifice central, le corps se présentant sous la forme d'une boucle implantée de par et d'autre de l'orifice de l'embase, et possédant un sommet. L'organe de poussée est destiné à agir au niveau du sommet de la pièce en le repoussant de l'embase, afin de déclencher un rapprochement des parois latérales de ladite pièce, ce rapprochement matérialisant la diminution de la largeur de la pièce. L'orifice de l'embase est prévu pour être traversé par la tige de poussée, qui est dimensionnée et agencée pour interagir avec le sommet de la pièce. [0007] Préférentiellement, le corps à un profil en losange, permettant de définir une diagonale longitudinale reliant le sommet du corps à l'orifice de l'embase, et une diagonale transversale permettant de relier les pointes latérales dudit losange. Cette configuration illustre un cas particulier de la pièce en forme de boucle. La tige mobile va se déployer le long de la diagonale longitudinale du losange, afin d'accroître cette diagonale, tout en diminuant la diagonale transversale de la pièce en phase de déformation, rapprochant ainsi les deux pointes latérales du losange. [0008] De façon avantageuse, en phase de repos, la tige passe à travers la plate-forme et se retrouve au contact du sommet du corps, et, en phase d'activation, la tige éloigne le sommet du corps, de l'orifice, tout en rapprochant les deux pointes latérales dudit corps. [0009] Avantageusement, l'extrémité de montage de l'outillage dispose de moyens de retenue de la pièce, permettant de maintenir le contact entre l'embase de ladite pièce et la plate-forme de ladite extrémité. Il est important de pouvoir manipuler l'outillage en toute sécurité, sans risque de perdre la pièce au moment de l'opération de montage, surtout si les zones d'implantation sont étroites et peu accessibles. De même, il est souhaitable que la pièce demeure figée dans la même position au bout de l'outillage, afin que l'interaction entre ces deux éléments se fasse dans des conditions optimisées et bien maitrisées. [0010] De façon préférentielle, la plate-forme prolonge une buse, et les moyens de retenue sont constitués par des crochets prenant naissance au niveau d'un interstice subsistant entre ladite plate-forme et ladite buse, et plaquant l'embase contre la plate-forme. [0011] Selon un mode de réalisation préféré d'un procédé selon l'invention, l'extrémité de montage de l'outillage dispose de trois crochets de retenue, régulièrement espacés autour d'un cercle. [0012] Préférentiellement, l'outillage est manuel, et dispose d'une source énergétique appropriée pour déclencher automatiquement l'organe de poussée. Un outillage manuel est un outillage, qui peut être manipulé avec aisance par un opérateur, sans effort particulier, avec une ou deux mains. Le déploiement de l'organe de poussée peut s'effectuer à partir d'un organe de commande placé sur le corps de l'outillage, et qui peut être déclenché directement. Cet organe peut, par exemple, être constitué par un bouton poussoir, une gâchette, ou un levier. [0013] De façon avantageuse, les pièces à fixer sont des obturateurs, et la structure est une caisse de véhicule automobile. Les procédés de montage selon l'invention se prêtent particulièrement à la fixation de pièces sur la carrosserie, qui constitue un environnement tourmenté, avec des recoins retirés et des conduits étroits rendant leur accès difficile et hasardeux. Ces procédés sont également bien adaptés à la fixation de pièces destinées à obturer partiellement ou totalement une ouverture de structure. [0014] L'invention se rapporte également à un ensemble constitué par un outillage et une 15 pièce à monter, et dont la principale caractéristique technique est qu'il est conçu pour la mise en oeuvre d'un procédé selon l'invention. [0015] Les procédés de montage selon l'invention, présentent l'avantage d'éviter toute interaction mécanique entre la pièce à monter et la paroi de la structure sur laquelle elle est destinée à venir se fixer, réduisant les risques d'endommagement de ladite pièce et/ou de la 20 dite paroi. L'opération de déformation temporaire de la pièce à monter s'effectue de façon autonome sur l'outillage, et est donc parfaitement maitrisée. Ils ont également l'avantage d'être de conception simple, d'être rapides à mettre en oeuvre et d'être fiables, et engendrent donc une réduction de coûts significative, dans le cas d'une répétition de montage, comme par exemple, le long d'une chaine d'assemblage d'un véhicule 25 automobile. [0016] On donne ci-après une description détaillée d'un mode de réalisation préféré d'un procédé de montage selon l'invention, en se référant aux figures 1 à 7. La figure 1 est une vue simplifiée en perspective d'un outillage utilisé dans un procédé de montage selon l'invention, 5 1015 - La figure 2 est une vue en perspective d'une extrémité d'outillage utilisé dans un procédé de montage selon l'invention, - La figures 3 est une vue en perspective d'une pièce à monter au moyen d'un procédé selon l'invention, - La figure 4 est une vue simplifiée en coupe montrant l'extrémité de l'outillage sur laquelle est placée la pièce, et illustrant une première étape d'un procédé selon l'invention. - La figure 5 est une vue simplifiée en coupe montrant l'extrémité de l'outillage sur laquelle est placée la pièce, et illustrant une deuxième étape d'un procédé selon l'invention. - La figure 6 est une vue simplifiée en coupe montrant l'extrémité de l'outillage sur laquelle est placée la pièce, et illustrant une troisième étape d'un procédé selon l'invention. - La figure 7 est une vue simplifiée en coupe montrant l'extrémité de l'outillage sur laquelle est placée la pièce, et illustrant une quatrième étape d'un procédé selon l'invention. [0017] En se référant à la figure 1, un outillage 1 utilisé dans un procédé de montage selon l'invention, présente un corps principal 2, de forme sensiblement cylindrique, et dont les dimensions sont compatibles avec une manipulation manuelle. Ce corps 2 est prolongé par 20 deux flexibles 3 parallèles, orientables manuellement, et se terminant par une même buse 4 de forme sensiblement cylindrique. Le corps 2 de l'outillage 1 est doté d'un organe d'activation 5 d'une source énergétique pouvant, par exemple, être de nature pneumatique ou électrique, cet organe étant assimilable à un levier pouvant facilement être manipulé. Ce levier de commande 5 est destiné à piloter un organe de poussée 6 situé au niveau de la 25 buse 4 pour contribuer à la mise en place d'obturateurs 21 sur des pièces 8 de carrosserie d'un véhicule automobile. La figure 1 se rapporte à la version manuelle de l'outillage 1, mais il est possible également d'incorporer ce type d'outillage 1 sur un robot automatisé. [0018] En se référant à la figure 2, l'extrémité 9 de montage de l'outillage 1, comprend la buse 4, qui est surmontée d'une plate-forme 10 cylindrique de faible épaisseur, ladite 30 plate-forme 10 ayant un diamètre inférieur à celui de la buse 4, ces deux éléments 4,10 étant montés l'un par rapport à l'autre de façon concentrique. Cette buse 4 et cette plate- forme 10 sont séparés l'un de l'autre par une pièce de raccordement cylindrique 11, dont le diamètre est inférieur à celui de la plate-forme 10, cet étranglement ménageant un interstice 12 entre la plate-forme 10 et la buse 4. Cette extrémité 9 de montage de l'outillage 1, comprend trois crochets 13 en forme de U, comportant chacun deux segments 14,15 parallèles reliés par un segment central 16, qui leur est perpendiculaire. Ces crochets 13 sont reliés à l'extrémité de montage 9, de sorte qu'un 14 de leur segment parallèle est inséré dans l'interstice 12, suivant une direction radiale de ladite extrémité 9, que leur segment central 16 est parallèle à l'axe de révolution de cette extrémité 9, et que le l'autre segment 15 parallèle se retrouve parallèle au plan de surface 17 circulaire de la plate-forme 10, tout en ménageant un espacement 18 avec celle-ci. La buse 4, la pièce de raccordement 11 et la plate-forme sont traversés par une tige mobile 19 se terminant par une pointe 20, cette tige 19 pouvant se déplacer le long de l'axe de révolution de l'extrémité de montage 9 de l'outillage 1. Cette tige 19 est placée au niveau de cette extrémité 9, de manière à faire émerger sa pointe 20 du plan de surface 17 circulaire de la plate-forme 10, et peut se déplacer entre une position de repos, pour laquelle elle émerge faiblement de ce plan de surface 17, et une position d'activation, pour laquelle elle émerge de façon plus marquée dudit plan 17. Ce mouvement de la tige 19 est piloté par une rotation du levier 5, placé sur le corps 2 principal de l'outillage 1. [0019] En se référant à la figure 3, les pièces pouvant être montées par cet outillage 1, sont des obturateurs 21, destinés à venir occuper, partiellement ou totalement, un espace laissé vacant entre deux pièces de tôlerie d'un véhicule automobile, ou à venir boucher un trou de la structure dudit véhicule automobile. Un obturateur 21 est une pièce comportant une embase 22 cylindrique pleine, comprenant un socle cylindrique 23, prolongé par une pièce de raccordement 24 cylindrique de plus faible diamètre, elle-même se terminant par une assise cylindrique 25, dont le diamètre est supérieur à celui du socle 23. Entre ledit socle 23 et ladite assise 25, est ménagé un interstice 26 au niveau de la pièce de raccordement 24. L'embase 22 de l'obturateur 21 est prolongée par un corps 27 déformable en forme de losange, implanté sur un plan de surface 28 circulaire de l'assise 25, ledit corps 27 et ladite assise 25 formant une boucle fermée. Le corps 27 présente une largeur constante, et son profil en forme de losange permet de définir une diagonale longitudinale reliant la pointe du losange implantée sur l'embase 22 et la pointe opposée 29 définissant le sommet du corps 27, et une diagonale transversale reliant les deux pointes latérales 30 dudit losange. Cette diagonale transversale demeure inférieure au diamètre de l'assise 25 de l'embase 22 de l'obturateur 21. L'embase 22 de l'obturateur 21 possède un trou central débouchant, d'une part, sur une paroi circulaire 31 du socle 23, et, d'autre part, sur le plan de surface 28 circulaire de l'assise 25. Globalement, l'obturateur 21 est rigide, mais son corps 27, en forme de losange, est apte à se déformer élastiquement, sous l'effet d'une mise sous contrainte particulière. [0020] Comme le montre la figure 4, la première étape d'un procédé de montage selon l'invention, consiste à placer un obturateur 21 sur l'extrémité de montage 9 de l'outillage. Cette mise en place est réalisée, en enfilant ledit obturateur 21 autour de la tige 19, en la faisant passer à travers le trou pratiqué dans l'embase 22 dudit obturateur 21, la position finale de cet obturateur correspondant à une mise au contact de la pointe 20 de ladite tige 19 avec le sommet 29 du corps 27, associée à une mise au contact simultanée de la face plane circulaire 31 du socle 23 avec le plan de surface 17 circulaire de la plate-forme 10. Une fois dans cette position, l'obturateur 21 est verrouillé au niveau de l'extrémité de montage 9 de l'outillage, au moyen des trois crochets 13, dont un segment 14 est inséré dans l'interstice 12 ménagé entre la plate-forme 10 et la buse 4, et dont l'autre segment parallèle 15 est inséré dans l'interstice 26 situé entre le socle 23 et l'assise 25 de l'embase 22 de l'obturateur 21. Ces trois crochets 13 sont régulièrement espacés autour d'un cercle, et deux crochets 13 consécutifs font, entre eux, un angle de 120°. Il est à noter que la tige 19 présente un renflement situé en léger retrait de la pointe 20, ledit renflement permettant de tenir l'obturateur 21 pour éviter qu'il ne tombe, lors d'une opération de montage. Au moment du retrait de la tige 19, une fois que l'obturateur 21 est monté, ce renflement introduit des forces de frottement supplémentaires, permettant à ladite tige 19 de s'escamoter progressivement dans l'outillage 1, laissant le temps à l'opérateur de vérifier le bon montage dudit obturateur 21. [0021] En se référant à la figure 5, une fois l'obturateur correctement arrimé sur l'outillage 1, l'outillage 1 est acheminé vers une pièce de carrosserie 8 dotée d'une ouverture 7, dont les dimensions sont inférieures au corps 27 de l'obturateur 21 au repos, et plus précisément, à la diagonale transversale dudit corps 27. L'opérateur actionne alors le levier de commande 5 placé sur le corps 2 de l'outillage 1, pour déployer la tige mobile 19 afin d'exercer une poussée sur le corps 27 de l'obturateur 21, au niveau de son sommet 29. Ledit corps 27 se déforme en s'allongeant suivant sa diagonale longitudinale, tandis que sa largeur, le long de sa diagonale transversale, se réduit. [0022] Une fois sa largeur temporairement réduite, de manière à pouvoir passer sans effort dans l'ouverture 7, le corps 27 de l'obturateur 21 est inséré dans ladite ouverture 7, comme le montre la figure 3. Cette insertion s'effectue jusqu'à ce que le plan de surface circulaire 28 de l'assise 25 vienne au contact de la paroi 8 de la pièce de tôlerie, sur laquelle l'obturateur 21 doit être monté. [0023] En se référant à la figure 4, la dernière étape du procédé consiste à actionner le levier 5 en sens inverse, pour rétracter partiellement la tige 19 mobile, dans la plate-forme 10, et ainsi relâcher la contrainte sur le sommet 29 du corps 27 de l'obturateur 21. Ledit corps 27 a tendance à reprendre naturellement sa forme initiale au repos, en élargissant sa diagonale transversale, et donc en écartant ses deux extrémités latérales. L'obturateur 21 se retrouve alors piégé sur la pièce de tôlerie 8, en obturant partiellement ou totalement l'ouverture 7, sans possibilité d'être retiré simplement sans effort. Les crochets 13 sont alors repoussés de leur position de maintien, pour libérer l'obturateur 21 de l'outillage 1. 10 15 REVENDICATIONS1. Procédé de montage d'une pièce (21) sur la paroi (8) d'une structure au moyen d'un outillage (1), ladite pièce (21) comprenant une embase (22) prolongée par un corps (27) déformable, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - Mise en place de la pièce (21) sur une extrémité de montage (9) de l'outillage (1), l'embase (22) étant au contact de cette extrémité et le corps (27) émergeant vers l'avant de cet outillage (1), - Acheminement de l'extrémité (9) de l'outillage (1) vers une ouverture (7) de la paroi (8) prévue pour la fixation de la pièce (21), les dimensions de l'ouverture (7) étant inférieures à la largeur du corps (27) et de l'embase (22), - Activation d'un organe (6,19,20) de poussée au niveau de l'extrémité de l'outillage (1), pour déformer le corps (27) afin qu'il diminue temporairement sa largeur, - Introduction du corps (27) déformé dans l'ouverture (7) jusqu'à ce que l'embase (22) vienne en butée contre la paroi (8), - Désactivation de l'organe (6,19,20) de poussée pour permettre au corps 20 (27) de retrouver sa forme initiale en accroissant sa largeur, - Retrait de l'outillage (1). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'extrémité (9) de montage de l'outillage (1) est constituée par une plate-forme (10) plane sur laquelle vient en appui l'embase (22) de la pièce (21), et en ce que l'organe de poussée est une 25 tige (19,20) mobile pouvant se déplacer perpendiculairement à la plate-forme (10) en cas d'activation. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'embase (22) est plane, et possède un orifice central, et en ce que le corps (27) se présente sous la forme d'une boucle implantée de par et d'autre de l'orifice de l'embase (22) et possédant un sommet (29). 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le corps (27) à un profil en losange, permettant de définir une diagonale longitudinale reliant le sommet (29) du corps (27) et l'orifice de l'embase (22), et une diagonale transversale permettant de relier les pointes latérales (30) dudit losange. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que, en phase de repos, la tige (19,20) passe à travers la plate-forme (10) et se retrouve au contact du sommet (29) du corps, et en ce que, en phase d'activation, la tige (19,20) éloigne le sommet du corps (27), de l'orifice, tout en rapprochant les deux pointes latérales (30) dudit corps (27). 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que l'extrémité (9) de montage de l'outillage (1) dispose de moyens (13) de retenue de la pièce (21), permettant de maintenir le contact entre l'embase (22) de ladite pièce (21) et la plate-forme (10) de ladite extrémité (9). 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la plate-forme (10) prolonge une buse (4), et en ce que les moyens de retenue sont constitués par des crochets (13) prenant naissance au niveau d'un interstice (12) subsistant entre ladite plate-forme (10) et ladite buse (4), et plaquant l'embase (22) contre la plate-forme (10). 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'extrémité de montage (9) de l'outillage (1) dispose de trois crochets (13) de retenue, régulièrement espacés autour d'un cercle. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'outillage (1) est manuel, et en ce qu'il dispose d'une source énergétique appropriée pour déclencher automatiquement l'organe de poussée (6,19,20). 10. Procédé de montage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les pièces à fixer sont des obturateurs (21), et en ce que la structure (8) est une caisse de véhicule automobile. 11. Ensemble constitué par un outillage (1) et une pièce (21) à monter, caractérisé en 5 ce qu'il est adapté pour la mise en oeuvre d'un procédé de montage selon l'une quelconque des revendications 1 à 10.