Brevet FR2962064A1 — publié le 20120106

POSTE AUTOMATISE DE REALISATION D'UN TRAVAIL SUR UNE PIECE POUR VEHICULE La présente invention se rapporte à un poste automatisé de réalisation d'un travail sur au moins une pièce pour véhicule, tel qu'une operation de soudage, de sertissage, de rivetage, d'assemblage ou autre, ainsi qu'à un procédé de manipulation d'au moins une pièce dans un tel poste. Elle se rapporte plus particulièrement à un poste automatisé comportant : - un robot poly-articulé, notamment à six axes, comprenant un socle sur lequel est monté un bras articulé présentant une extrémité libre équipée d'une tête portant un outil de travail sur la pièce ; et - un système de support de la pièce, comprenant un bâti fixe sur lequel est monté un plateau mobile équipé de moyens de support de la pièce. Pour manipuler et déplacer la ou les pièces dans ce type de poste, il est nécessaire de mettre en mouvement ou entraîner en déplacement le plateau mobile. Pour cela, il est connu de déplacer manuellement le plateau ou d'employer un système de support équipé d'un moteur interne d'entraînement du plateau. Il est par exemple d'usage d'employer des plateaux tournants automatisés, entraînés en rotation par un moteur électrique, dans les lignes d'assemblage de pièces de carrosserie. L'entraînement manuel du plateau présente l'inconvénient d'être inadapté dans des ilots de production entièrement automatisés dans lesquels, pour des raisons de sécurité, un opérateur ne peut pas intervenir. L'entraînement motorisé du plateau, par un moteur interne au système de support, présente l'inconvénient d'être coûteux à la production et en consommation électrique, et de nécessiter régulièrement des opérations de maintenance du moteur interne relativement complexes. La présente invention a pour but de résoudre ces inconvénients et, à cet effet, elle propose un poste automatisé de réalisation d'un travail sur au moins une pièce pour véhicule, notamment une pièce de carrosserie, comportant : - un robot poly-articulé, notamment à six axes, comprenant un socle sur lequel est monté un bras articulé présentant une extrémité libre équipée d'une tête portant un outil de travail sur la ou les pièces ; - un système de support de la ou les pièces, comprenant un bâti fixe sur lequel est monté un plateau mobile équipé de moyens de support de la ou les pièces; où le poste est remarquable en ce que le plateau comporte un organe de coopération avec l'outil, ledit organe de coopération étant de forme sensiblement complémentaire audit outil afin de permettre le déplacement du plateau sous l'action du bras du robot lorsque ledit outil coopère avec ledit organe de coopération. Ainsi, le plateau est mis en mouvement par le robot, grâce à cet organe de coopération qui permet de relier temporairement le robot au plateau par coopération entre l'outil (rattaché au robot) et l'organe de coopération (rattaché au plateau). De cette manière, c'est le mouvement du robot qui induit le déplacement du plateau, le temps de la manoeuvre nécessaire pour déplacer le plateau, puis le robot reprend sa fonction initiale de travail sur la pièce. Selon une caractéristique, le plateau est mobile en rotation sur le bâti du système de support, et l'organe de coopération est conformée pour constituer avec l'outil une liaison pivot lorsque ledit outil coopère avec ledit organe de coopération. Selon une autre caractéristique, l'organe de coopération présente une cavité de forme complémentaire à l'outil, de sorte que ledit outil coopère avec ledit organe de coopération en s'engageant dans la cavité de l'organe de coopération. Selon une autre caractéristique, l'organe de coopération est rapporté solidairement sur le plateau du système de support, notamment par vissage. Dans une réalisation particulière, le poste est un poste de réalisation d'une opération de sertissage, et l'outil est constitué d'un galet de sertissage. Dans un mode de réalisation particulier, le système de support comprend en outre des moyens de verrouillage en position du plateau mobile relativement au bâti, afin de garantir la répétabilité de la position du plateau. L'invention se rapporte également à un procédé de manipulation d'au moins une pièce dans un poste conforme à l'invention, comprenant les étapes suivantes : - mise en place de la ou les pièces sur le plateau mobile du système de support ; - premier déplacement du bras du robot pour que l'outil coopère avec l'organe de coopération ; - deuxième déplacement du bras du robot pour que ledit bras entraîne en déplacement le plateau, notamment en rotation, par l'intermédiaire de l'outil qui coopère avec l'organe de coopération ; - troisième déplacement du bras du robot pour que l'outil ne coopère plus avec l'organe de coopération. Selon une possibilité de l'invention, le premier déplacement du bras consiste à engager l'outil dans une cavité de l'organe de coopération, et le troisième déplacement du bras consiste à extraire l'outil hors de la cavité de l'organe de coopération. Selon une autre possibilité de l'invention, le procédé comprend en outre : - une étape de déverrouillage en position du plateau avant le deuxième 15 déplacement du bras ; et - une étape de verrouillage en position du plateau après le troisième déplacement du bras. Ce procédé comprend en outre au moins une étape de travail sur la ou les pièces au moyen de l'outil, notamment une opération de sertissage. 20 Cette étape de travail pouvant être faite avant le premier déplacement du bras et/ou après le troisième déplacement du bras. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, d'un exemple de mise en oeuvre non limitatif, faite en référence aux figures annexées dans 25 lesquelles : - la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un poste automatisé conforme à l'invention, ce poste étant un poste de réalisation d'une opération de sertissage sur des pièces de carrosserie pour véhicule, dans une première configuration avant le déplacement du 30 plateau par le robot ; - la figure 2 est une vue schématique en perspective du poste de la figure 1 dans une seconde configuration après le déplacement du plateau par le robot ; - la figure 3 est une vue schématique en perspective d'un détail du 35 poste de la figure 1, illustrant la position du robot avant que l'outil ne coopère avec l'organe de coopération du plateau mobile ; - la figure 4 est une vue schématique en perspective d'un détail du poste de la figure 1, illustrant la position du robot lorsque l'outil coopère avec l'organe de coopération du plateau mobile. Les figures 1 à 4 illustrent un poste 1 automatisé conforme à l'invention, ce poste 1 étant un poste de réalisation d'une opération de sertissage sur des pièces de carrosserie (non illustrés) pour véhicule. Le sertissage étant une opération d'assemblage de deux pièces de carrosserie en tôle métallique par pliage des tôles métalliques, utilisé couramment pour la mise en forme d'ouvrants automobiles, tels que des portières, capots, volets, etc. De manière classique, le sertissage consiste à replier une tôle extérieure (pièce de carrosserie formant peau) sur une tôle intérieure (pièce de carrosserie formant doublure). Ce poste 1 comporte : - un robot 2 poly-articulé à six axes, comprenant un socle 20 sur lequel est monté un bras 21 articulé présentant une extrémité libre équipée d'une tête 22 portant un outil de travail 23 sur les pièces de carrosserie, en l'occurrence un galet de sertissage 23 ; - un système de support 3 de la pièce, comprenant un bâti 30 fixe sur lequel est monté un plateau 31 mobile équipé de moyens de support 32 des pièces, et un organe de coopération 33 avec l'outil 23. Le plateau 31 est mobile en rotation d'un axe A vertical. Le galet de sertissage 23 présente une forme oblongue et l'organe de coopération 33 comporte un plot cylindrique s'étendant selon la direction verticale, parallèlement à l'axe A. Ce plot cylindrique délimite intérieurement une cavité de forme sensiblement complémentaire au galet de sertissage 23, de sorte que ce galet de sertissage 23 peut s'engager dans la cavité de cet organe de coopération 33 et former une liaison pivot avec cet organe de coopération 33 ; autrement dit le galet de sertissage 23 coopère avec l'organe de coopération 33 en étant monté à pivot dans cet organe de coopération 33. L'organe de coopération 33 est rapporté solidairement sur le plateau 31 par vissage. Le système de support 3 comprend en outre des moyens de verrouillage (non illustrés) en position du plateau 31 relativement au bâti 32 ; ces moyens de verrouillage pouvant être du type vérin de verrouillage. Le fonctionnement de ce poste 1 se fait comme suit : - le plateau 31 occupe une première position et les moyens de verrouillage sont fermés et verrouillent le plateau 31 dans cette première position ; - on effectue un premier déplacement du bras 21 du robot 2 pour que le galet de sertissage 23 s'engage dans la cavité de l'organe de coopération 33, comme schématisé par la flèche T sur la figure 3 où le galet de sertissage 23 est positionné au-dessus et à la verticale de l'organe de coopération 33 avant de descendre dans la cavité de l'organe de coopération 33, comme visible sur les figures 1 et 4 ; - on ouvre les moyens de verrouillage de sorte que le plateau 31 est déverrouillé et libre de tourner ; - on effectue un deuxième déplacement du bras 21 du robot 2 pour entraîner en rotation le plateau 31 par l'intermédiaire du galet de sertissage 23 engagé dans l'organe de coopération 33, comme schématisé par la flèche R sur la figure 2, jusqu'à ce que le plateau 31 atteigne une seconde position ; - on ferme les moyens de verrouillage de sorte que le plateau 31 est verrouillé dans cette seconde position. La mise en place des pièces sur le plateau 31 peut se faire dans la première position et/ou seconde position. De même, le sertissage des pièces peut se faire dans la première position et/ou seconde position. Bien entendu l'exemple de mise en oeuvre évoqué ci-dessus ne présente aucun caractère limitatif et d'autres améliorations et détails peuvent être apportés au poste selon l'invention, sans pour autant sortir du cadre de l'invention où d'autres formes de système de support et/ou de robot et/ou d'organe de coopération et/ou d'outil peuvent par exemple être réalisées.25 REVENDICATIONS1. Poste (1) automatisé de réalisation d'un travail sur au moins une pièce pour véhicule, notamment une pièce de carrosserie, comportant : - un robot (2) poly-articulé, notamment à six axes, comprenant un socle (20) sur lequel est monté un bras (21) articulé présentant une extrémité libre équipée d'une tête (22) portant un outil (23) de travail sur la ou les pièces ; - un système de support (3) de la ou les pièces, comprenant un bâti (30) fixe sur lequel est monté un plateau (31) mobile équipé de moyens de support (32) de la ou les pièces ; caractérisé en ce que le plateau (31) comporte un organe de coopération (33) avec l'outil (23), ledit organe de coopération (33) étant de forme sensiblement complémentaire audit outil (23) afin de permettre le déplacement du plateau (31) sous l'action du bras (21) du robot (2) lorsque ledit outil (23) coopère avec ledit organe de coopération (33). 2. Poste (1) selon la revendication 1, dans lequel le plateau (31) est mobile en rotation sur le bâti (30) du système de support (3), et l'organe de coopération (33) est conformée pour constituer avec l'outil (23) une liaison pivot lorsque ledit outil (23) coopère avec ledit organe de coopération (33). 3. Poste (1) selon les revendications 1 ou 2, dans lequel l'organe de coopération (33) présente une cavité de forme complémentaire à l'outil (23), de sorte que ledit outil (23) coopère avec ledit organe de coopération (33) en s'engageant dans la cavité de l'organe de coopération (33). 4. Poste (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le poste (1) est un poste de réalisation d'une opération de sertissage, et l'outil (23) est constitué d'un galet de sertissage. 5. Poste (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel l'organe de coopération (33) est rapporté solidairement sur le plateau (31) du système de support (3), notamment par vissage.30 6. Poste (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le système de support (3) comprend en outre des moyens de verrouillage en position du plateau (31) mobile relativement au bâti (30). 7. Procédé de manipulation d'au moins une pièce dans un poste (1) conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 6, comprenant les étapes suivantes : - mise en place de la ou les pièces sur le plateau (31) mobile du système de support (3) ; - premier déplacement du bras (21) du robot (2) pour que l'outil (23) coopère avec l'organe de coopération (33) ; - deuxième déplacement du bras (21) du robot (2) pour que ledit bras (21) entraîne en déplacement le plateau (31), notamment en rotation, par l'intermédiaire de l'outil (23) qui coopère avec l'organe de coopération (33) ; - troisième déplacement du bras (21) du robot (2) pour que l'outil (23) ne coopère plus avec l'organe de coopération (33). 8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel le premier déplacement du bras (21) consiste à engager l'outil (23) dans une cavité de l'organe de coopération (33), et le troisième déplacement du bras (21) consiste à extraire l'outil (23) hors de la cavité de l'organe de coopération (33). 9. Procédé selon les revendications 7 ou 8, comprenant en outre : - une étape de déverrouillage en position du plateau (31) avant le deuxième déplacement du bras (21) ; et - une étape de verrouillage en position du plateau (31) après le troisième déplacement du bras (21). 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, comprenant en outre au moins une étape de travail sur la ou les pièces au moyen de l'outil (23), notamment une opération de sertissage.