Brevet FR2972701A1 — publié le 20120921

DISPOSITIF POUR CENTRER DEUX ELEMENTS DE CARROSSERIE D'UN VEHICULE L'invention concerne un dispositif pour centrer deux éléments de carrosserie d'un véhicule. L'invention concerne également un procédé d'assemblage d'une carosserie d'un véhicule utilisant ce dispositif. Lors de l'assemblage de la carosserie d'un véhicule, il est fréquement recourru à des opérations de centrage de deux éléments de carrosserie. Afin de faciliter le centrage de deux éléments de carrosserie, ces éléments sont généralement conformés de telle sorte qu'un premier élément comporte un téton de centrage, tandis qu'un second élément comporte un orifice d'indexage destiné à coopérer avec le téton de centrage. L'intégration d'un téton de centrage sur un élément de carrosserie représente un surcoût de production. En effet, celle-ci nécessite la mise en oeuvre d'opérations additionnelles pour l'usinage de ces tétons et orifices, et éventuellement un surplus de matériau. Aussi, il est souhaitable de supprimer ces tétons pour des raisons économiques. Par ailleurs, une fois le véhicule intégralement assemblé, il arrive que les tétons de centrage fassent saillie au-delà d'un élément de carosserie du véhicule. Pour des raisons d'esthétique ou encore d'aérodynamisme, il est également souhaitable d'omettre ces tétons. Afin de pallier ces inconvénients, le déposant a déjà proposé, dans la demande de brevet français FR2849423, un dispositif pour centrer deux éléments de carrosserie. Le dispositif divulgué dans la demande susmentionnée comprend des pions de prépositionnement coopérant avec des orifices de diamètre plus large ménagés sur un premier élément de carrosserie, de manière à centrer grossièrement le dispositif autour d'une position de référence. Le dispositif comprend par ailleurs un pion de centrage coopérant avec un orifice d'indexage de même diamètre que ce pion, pour centrer finement le dispositif avec l'élément de carrosserie. Le dispositif divulgué nécessite la réalisation de plusieurs orifices, et implique en conséquence des opérations d'usinage additionnelles. Ces opérations additionelles constituent un surcoût pour le constructeur. Par ailleurs, le dispositif proposé est volumineux et lourd. Aussi, sa manutention par des opérateurs est fastidieuse. L'invention vise à pallier ces derniers inconvénients. L'invention porte ainsi sur un dispositif pour centrer au moins deux éléments de carrosserie d'un véhicule pourvus chacun d'au moins un orifice d'indexage, le dispositif comprenant au moins un pion de centrage destiné à être en partie reçu à l'intérieur d'un orifice correspondant des éléments de carrosserie, caractérisé en ce que le dispositif comprend un boitier, et en ce que au moins un pion de centrage comprend : - un mât s'étendant majoritairement selon une direction, et - une tête mécaniquement raccordée à une extrémité proximale du mât, la tête étant prisonnière du boîtier, et montée mobile dans ce boîtier, autour d'une position de référence, selon au moins une direction sécante avec la direction selon laquelle s'étend le mât. Le déplacement du pion autour de sa position de référence permet de corriger une éventuelle erreur de positionnement d'un élément de 15 carrosserie par rapport à ce pion. Par ailleurs, le dispositif de l'invention est avantageux en ce qu'il ne nécessite d'usiner qu'un unique orifice sur les éléments de carrosserie. Aussi, les coûts de production pour son utilisation sont limités. L'invention peut comporter une ou plusieurs de caractéristiques 20 suivantes. La tête peut être montée glissante dans le boîtier. Il est envisagé que la tête soit déplaçable dans au moins deux directions. Il est également envisagé que la tête soit déplaçable dans toutes 25 les directions d'un plan de déplacement. Il est également envisagé qu'une extrémité distale du mât soit biseautée de manière à faciliter le centrage du mât dans les orifices des éléments de carrosserie. Le boîtier peut être formé d'une partie inférieure et d'une partie 30 supérieure montée sur la partie inférieure, la partie supérieure étant pourvue d'un orifice, les parties inférieure et supérieure délimitant un volume évidé au sein du boîtier. Le volume évidé peut être de forme cylindrique à base circulaire, et la tête prend la forme d'un palet. 35 L'invention concerne également un procédé d'assemblage d'une carrosserie d'un véhicule, caractérisé en ce que le procédé comprend: - la fourniture d'un dispositif conforme à l'invention - la fourniture d'un premier et second éléments de carrosserie chacun pourvus d'un orifice d'indexage, le positionnement de l'orifice du premier élément de carrosserie au voisinage de l'extrémité distale du mât, le déplacement de la tête dans le boîtier de manière à centrer l'extrémité distale du mât dans l'orifice du premier élément de carrosserie, - le centrage de l'orifice du second élément de carrosserie avec l'extrémité distale du mât, et l'assemblage des deux éléments de carrosserie. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins sur lesquels : la figure 1 est une illustration schématique en vue de côté d'un dispositif pour le centrage de deux éléments de carrosserie d'un véhicule selon l'invention, la figure 2 est une illustration schématique de deux éléments de carrosserie centrés avec l'assistance du dispositif de la figure 1, la figure 3 est une illustration schématique des éléments carrosserie de la figure 2 assemblés, la figure 4 est un organigramme d'un procédé d'assemblage de deux éléments de carrosserie d'un véhicule. Les figures 1 à 3 sont orientées à l'aide d'un même référentiel 30 orthogonal formé par des axes x, y et z. La figure 1 illustre un dispositif 1 pour le centrage de deux éléments de carrosserie selon l'invention. Ce dispositif 1 est formé : - d'un boîtier 2, et d'un pion de centrage 4 35 mobile à l'intérieur de ce boîtier 2. Le boîtier 2 comprend une partie inférieure 6 et une partie supérieure 8. La partie inférieure 6 est formée d'une base 10 sur laquelle s'élèvent des parois latérales 12, perpendiculairement à la base 10. Dans l'exemple illustré, la base 10 prend la forme d'un disque. Les parois 12 forment une colerette circulaire sur cette base 10. Ici, la base 10 et les parois 12 sont formées d'un seul tenant. La partie supérieure 8 est montée sur les parois latérales 12. Cette partie supérieure 8 prend la forme d'un disque pourvu d'un orifice 14. Cet orifice 14 est centré sur ce disque. Dans l'exemple, la section transversale de l'orifice 14 est circulaire. Les parties inférieure 6 et supérieure 8 délimitent un volume évidé au sein du boîtier 2. Le volume évidé est de forme cylindrique à base circulaire. Des paliers 16 et 18 sont disposés au sein de ce volume évidé. Le palier 16 s'étend dans le fond du boîtier 2 en appui contre la base 10 d'une part et contre les parois latérales 12 d'autre part. Le palier 18 est en appui contre la partie supérieure 8 d'une part et contre les parois latérales 12 d'autre part. Le palier 18 est pourvu d'un orifice 20 sensiblement de même forme que l'orifice 14, et centré avec cet orifice 14. Le boitier 2 comprend un axe de révolution 22. Le pion 4 comporte un mât 24. Le mât 24 est ici un cylindre droit à base circulaire. Comme illustré, le mât 24 s'étend majoritairement selon l'axe y. Le diamètre de la section transversale du mât 24 est inférieur au diamètre des orifices 14 et 20. Le mât 24 comprend des extrémités distale 24a et proximale 2411 L'extrémité distale 24a est de préférence biseautée de manière à faciliter le centrage du mât 24 dans un orifice ménagé sur un élément de carrosserie. Le pion 4 comprend également une tête 26. Cette tête 26 est mécaniquement raccordée à l'extrémité proximale 2411 Le tête 26 est conformée pour glisser entre les paliers 16 et 18. A cet effet, la hauteur de la tête 26 est sensiblement égale à la distance séparant les paliers 16 et 18 selon l'axe y. Un léger jeu est ménagé entre la tête 26 et le palier 16 de manière à faciliter le glissement de la tête 26 entre les paliers 16 et 18. La largeur de la tête 26 selon l'axe x est inférieure à la largeur du volume évidé selon ce même axe. Dans l'exemple illustré, la tête 26 prend la forme d'un palet. Le pion possède un axe de révolution 28. Dans la suite de cette description, on dit que le pion 4 est centré dans le boîtier 2, lorsque l'axe de révolution 28 du pion 4 est confondu avec l'axe de révolution 22 du boîtier 2. Sur la figure 1, le pion 4 est centré dans le boîtier 2. Le pion 4 est conformé de telle sorte que lorsque le pion 4 est centré dans le boîtier 2, la distance D1 séparant le mât 24 des faces délimitant les orifices 14 et 20 est supérieure à 2mm. Par ailleurs, lorsque le pion 4 est centré dans le boîtier 2, la distance D2 séparant la tête 26 des parois latérales 12 est supérieure ou égale 10 à la distance D1 Dans ces conditions, le pion 4 est déplaçable dans toutes les directions d'un plan de glissement formé par une face supérieure du palier 18 entre : - une position de référence 15 dans laquelle le pion 4 est centré dans le boîtier 2, et - des positions limites de correction, dans lesquelles, le mât 24 vient en butée contre les faces délimitant les orifices 14 et 20. Un procédé d'assemblage de deux éléments de carrosserie va 20 maintenant être décrit en référence aux figures 2, 3 et 4. Lors d'une étape préliminaire 100, le dispositif 1 selon l'invention est fourni. Initialement, le pion 4 est centré dans le boîtier 2. Lors d'une étape 102, un élément de carrosserie 50 est fourni. Par exemple, l'élément de carrosserie 50 est un élément de carrosserie d'un 25 véhicule automobile. Cet élément de carrosserie 50 est pourvu d'un orifice d'indexage 52 (plus visible sur la figure 2). Dans l'exemple, l'orifice 52 est circulaire et de diamètre inférieur au diamètre de la section transversale du mât 24. Lors d'une étape faculative 104, l'élément 50 est positionné dans 30 une position prédéterminée pour permettre l'assemblage d'éléments 54, 56, 58, 60 sur cet élément 50. Lors d'une étape 106, l'élément de carrosserie 50 est positionné sur le pion 4 par un robot ou un opérateur, de telle sorte que l'extrémité 24a soit reçue à l'intérieur de l'orifice 52, centré dans cet orifice 52. 35 Au cours de cette étape 106, il peut arriver que l'orifice 52 ne soit pas parfaitement centré avec l'extrémité 24a. Par exemple, lors d'un mauvais positionnement de l'élément 50, l'orifice 52 est disposé au voisinage de l'extrémité distale 24a de telle manière que l'arrête de contact entre l'orifice 52 et l'extrémité distale 24a forme un arc de cercle. Dans ces conditions, l'élément 50 excerce une force F1 sur l'extrémité distale 24a, parallèlement à l'axe y. En réponse, du fait de la forme biseautée de l'extrémitée 24a, la force F1 est convertie en une force F2 excercée sur le pion 4 perpendiculairement à l'axe z. Le pion 4 étant monté mobile dans le boîtier 2, le pion 4 se déplace dans le boîtier jusqu'à venir se centrer dans l'orifice 52. Plus spécifiquement, la tête 26 glisse contre le palier 18. Une fois le pion 4 centré, l'arrête de contact entre l'orifice 52 et l'extrémité distale 24a forme un cercle. Dans ces conditions, l'élément 50 excerce uniquement une force sur l'extrémité distale 24a, parallèlement à l'axe z. Le pion 4 est stabilisé. Le dispositif 1 permet ainsi de corriger une certaine marge d'erreur dans le positionnement de l'élément 50. Lors d'une étape 108, un élément 62 est fourni. L'élément de carrosserie 52 est également un élément de carrosserie d'un véhicule automobile.Cet élément 62 de carrosserie est pourvu d'un orifice d'indexage 59. Dans l'exemple, l'orifice 59 est identique à l'orifice 52 de l'élément 50. Lors d'une étape 110, l'élément 58 est positionné sur le pion 4 par un robot ou un opérateur, de telle sorte que l'extrémité 24a soit reçue à l'intérieur de l'orifice 52, centré avec l'orifice 52. Comme lors de l'étape 106, le dispositif 1 peut corriger une certaine marge d'erreur dans le positionnement de l'élément 62. Enfin, lors d'une étape 112 les éléments 50 et 62 sont assemblés. Par exemple, les éléments 50 et 62 sont assemblés par soudage, vissage, rivetage ou analogue. La forme d'exécution de l'invention décrite ci-avant ne présente aucun caractère limitatif. Des améliorations peuvent être apportées dans des variantes d'exécution sans pour autant sortir du cadre de l'invention. Par exemple, le dispositif a été décrit pour le centrage de deux éléments de carrosserie. Toutefois, le dispositif peut être utilisé pour centrer plus de deux éléments de carrosserie. REVENDICATIONS1. Dispositif (1) pour centrer au moins deux éléments de carrosserie d'un véhicule pourvus chacun d'au moins un orifice d'indexage, le dispositif (1) comprenant au moins un pion de centrage (4) destiné à être en partie reçu à l'intérieur d'un orifice d'indexage correspondant des éléments de carrosserie, caractérisé en ce que le dispositif (1) comprend un boitier (2), et en ce que au moins un pion (4) de centrage comprend : - un mât (24) s'étendant majoritairement selon une direction, et - une tête (26) mécaniquement raccordée à une extrémité proximale (24b) du mât (24), la tête (26) étant prisonnière du boîtier (2), et montée mobile dans ce boîtier (2), autour d'une position de référence, selon au moins une direction sécante avec la direction selon laquelle s'étend le mât (24). 2. Dispositif (1) selon la revendication 1, dans lequel la tête (26) est montée glissante dans le boîtier (2). 3. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la tête (26) est déplaçable dans au moins deux directions. 4. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 25 précédentes, dans lequel la tête (26) est déplaçable dans toutes les directions d'un plan de déplacement. 5. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel une extrémité distale (24a) du mât (24) est biseautée 30 de manière à faciliter le centrage du mât (24) dans les orifices des éléments de carrosserie. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le boîtier est formé d'une partie inférieure (6) et d'une 35 partie supérieure (8) montée sur la partie inférieure (6), la partie supérieure étant pourvue d'un orifice (14), les parties inférieure (6) et supérieure (8) délimitant un volume évidé au sein du boîtier. 7. Dispositif (1) selon la revendication 6, dans lequel le volume évidé est de forme cylindrique à base circulaire, et la tête (26) prend la forme d'un palet. 8. Procédé d'assemblage d'une carrosserie d'un véhicule, caractérisé en ce que le procédé comprend: - la fourniture (100) d'un dispositif conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, - la fourniture (102, 108) de premier et deuxième éléments de carrosserie pourvus chacun d'un orifice d'indexage, - le positionnement (104) de l'orifice du premier élément de carrosserie au voisinage de l'extrémité distale du mât, - le déplacement (106) de la tête dans le boîtier de manière à 15 centrer l'extrémité distale du mât dans l'orifice du premier élément de carrosserie, - le centrage (110) de l'orifice du deuxième élément de carrosserie avec l'extrémité distale du mât, et - l'assemblage (112) des deux éléments de carrosserie. 20