Brevet FR2964061A1 — publié le 20120302

-1- La présente invention concerne une machine pour souder et/ou poinçonner sur une peau de pare-chocs, par exemple pour y fixer des capteurs d'aide au stationnement ou des lave-projecteur ou encore des grilles ou des renforts. Pour réaliser de telles opérations sur des peaux de pare-chocs, on utilise déjà des machines du type constitué par un châssis qui porte des structures escamotables, lesquelles supportent des outils de poinçonnage et/ou de soudage. Le mouvement des structures escamotables permet de dégager de la place au-dessus d'un emplacement recevant une peau de pare-chocs, pour faciliter la manipulation et le positionnement de cette peau. Une fois la peau en place, les structures mobiles sont ramenées dans leur position opérationnelle, permettant le fonctionnement des outils. Le fonctionnement des outils peut impliquer le déclenchement de vérins qui déplacent lesdits outils pour les amener au contact de la peau. En plus des structures escamotables, sont prévues des protections amovibles et/ou fixes (immatérielles, type rideau infra-rouge), dont la fonction est d'empêcher tout contact entre un utilisateur et les outils en mouvement, lesquels sont considérés comme dangereux du fait de leurs déplacements, sous l'effet des vérins précités. Les protections sont des écrans de grande taille qui s'intercalent entre l'utilisateur et la peau, en étant éventuellement couplés aux structures escamotables. Un des problèmes que l'invention cherche à résoudre est celui de l'encombrement de tels dispositifs. Cet encombrement a un coût en termes d'occupation de l'espace, de durée de cycle (les temps de déplacement étant d'autant plus long que les envergures de déplacement sont grandes) et de maintenance. Un autre problème est celui du coût des investissements directs que représentent les systèmes de protection eux-mêmes. L'invention a pour objet une machine de poinçonnage et/ou soudage sur une peau en matière plastique d'une pièce de carrosserie de véhicule automobile, comprenant des outils mobiles de poinçonnage et/ou soudage dont chacun est réglé pour réaliser une opération de poinçonnage et/ou soudage, cette opération de poinçonnage et/ou soudage étant réalisée en trois temps : a) déplacement depuis une position d'attente, à distance de la peau de pare-chocs, pour venir dans une position de travail, au contact de la peau de pare-chocs, b) réalisation du poinçonnage et/ou du soudage, puis c) retour en position d'attente, le dispositif comprenant, en outre, un support destiné à recevoir la peau de pare- 2964061 -2 chocs dans une position prédéterminée, la machine étant caractérisée en ce que le support et les outils mobiles sont agencés de manière à ce que la peau de pare-chocs, une fois positionnée sur le support, délimite, en étant éventuellement complétée par un écran de protection, 5 un volume de sécurité à l'intérieur duquel les outils mobiles évoluent pour réaliser l'opération de poinçonnage et/ou soudage sur la peau de pare-chocs. Au sens de l'invention, le caractère mobile des outils vient du fait qu'ils passent de leur position d'attente à leur position de travail pendant l'opération de poinçonnage et/ou soudage. Le fait que les outils soient par ailleurs escamotables 10 et subissent des déplacements de plus grande ampleur visant à les dégager pour faciliter la mise en place de la peau n'est pas considéré, au sens de l'invention, comme un mobilité des outils, car il ne s'agit pas d'une mobilité pendant l'opération de poinçonnage et/ou soudage. Selon l'invention, l'écran de protection qui complète éventuellement la peau de 15 pare-chocs dans la délimitation du volume de sécurité peut être fixe ou mobile, matériel ou immatériel. Dans un mode de réalisation de l'invention, la machine comporte en outre au moins une structure escamotable portant au moins une partie des outils, cette structure escamotable pouvant prendre une position escamotée, dans laquelle elle 20 libère un espace en regard du support pour faciliter le positionnement d'une peau de pare-chocs sur le support, et une position opérationnelle, dans laquelle elle maintient les outils en position de travail vis-à-vis d'une peau de pare-chocs positionnée sur le support. L'invention peut s'appliquer à différentes pièces en matière plastique d'une pièce 25 de carrosserie de véhicule automobile, notamment à des peaux de pare-chocs, ou des peaux d'ailes ou des jupes, une jupe étant une paroi prolongeant un pare-chocs vers le bas, à l'avant ou à l'arrière d'un véhicule automobile. Lorsque l'invention s'applique à une peau comportant des retours latéraux (également désignés « crosses ») donnant une forme concave à la peau et 30 délimitant un volume intérieur dans la concavité de la peau, deux modes de réalisation sont envisageables. Dans un premier mode de réalisation, le support est agencé pour recevoir une peau orientée avec ses retours latéraux dirigés vers le bas. Dans un second mode de réalisation de l'invention, le support est agencé pour recevoir une peau orientée avec ses retours latéraux dirigés vers le haut. 35 Si la machine ne réalise qu'un soudage sans poinçonnage, il est avantageux, selon l'invention, que le support soit agencé pour recevoir une peau orientée avec ses retours latéraux dirigés vers le haut. -3- Si la machine réalise un poinçonnage et éventuellement un. soudage, il est avantageux, selon l'invention, que le support soit agencé pour recevoir une peau orientée avec ses retours latéraux dirigés vers le bas. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, qui 5 ne présente aucun caractère limitatif mais est donnée uniquement à titre d'exemples, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'une machine de soudage selon un premier exemple de réalisation de l'invention, la figure 2 est une vue schématique en coupe d'une machine de 10 poinçonnage et soudage, selon un deuxième exemple de réalisation de l'invention, - la figure 3 est une vue en coupe selon Il-II de la figure 2, la structure escamotable étant dans une position différente de celle de la figure 2. Sur la figure 1, les numéros de référence suivants désignent les éléments suivants. 15 1 désigne globalement la machine. 3 désigne le châssis de la machine. est un écran de contrôle. 7 est un plan de travail. 9 est un support qui est fixé sur le plan de travail 7. Le support 9 est ici divisé en 20 sections disjointes 9a, 9b, 9c, 9d, 9e, 9f, 9g, 9h mais qui, ensemble, s'inscrivent dans un volume reproduit schématiquement en pointillés dont la face de base 11 est plane et repose sur le plan de travail 7, et la dont la face supérieure 13 épouse la forme galbée d'une peau de pare-chocs. 14 désigne globalement des boutons de commandes, capteurs, connecteurs et 25 autres dispositifs sans lien direct avec l'invention et dont le détail ne sera pas fourni ici. 15 et 17 sont des structures parallélépipédiques constituées par des barres métalliques 18 placées aux arêtes desdites structures. Chaque structure est rendue escamotable par le fait qu'elle est montée pivotante autour d'une charnière 30 placée sur son arête supérieure horizontale arrière 15a, 17a et comporte, sur sa face horizontale supérieure et sur ses faces verticales avant et latérales, des écrans de protection transparents 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26. En position escamotée, les structures escamotables 15, 17 libèrent de la place au-dessus du support 9, ce qui permet la mise en place d'une peau de pare-chocs (non 35 représentée) sur le support 9 sans risque de la rayer. Les deux structures escamotables 15, 17 sont solidarisées entre elles et manoeuvrables grâce à une poignée commune 29 fixée à cheval entre les arêtes 2964061 -4 supérieures des deux structures. Les écrans de protection 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26 sont découpés de manière à coïncider avec la forme d'une peau de pare-chocs (non représentée) posée sur le support 9. Ainsi, chaque écran avant 22, 26 suit la forme galbée 5 intérieure de la peau de pare-chocs et chaque écran latéral extérieur 19, 23 suit la section transversale de la peau de pare-chocs. Lorsque les structures escamotables 15 et 17 sont rabattues en position opérationnelle, comme c'est le cas sur la figure 1, les écrans et la peau de pare-chocs (non représentée) coopèrent pour délimiter ensemble un volume fermé (ou presque fermé, aux jeux près et selon les normes d'ergonomie et de sécurité applicables). A l'intérieur de ce volume fermé, des outils mobiles 35 de soudage sont portés par les structures 15 et 17. Chaque outil mobile de soudage est en réalité une moitié d'un ensemble de soudage comprenant un outil mobile 35 et un outil fixe 33, qui doivent être disposés de part et d'autre de la peau du pare-chocs pour la souder. Dans le cas de la figure 1, les outils mobiles 35 portés par les structures 15, 17 sont des sonotrodes mobiles, aptes à passer d'une position d'attente, distante de la peau, à une position de travail, contre la peau, grâce à des vérins, et les outils fixes 33 sont des enclumes intégrées dans les sections 9a et 9f du support 9. Lorsque les structures 15, 17 sont escamotées, les outils mobiles 35 sont éloignés du support et ne gênent pas la mise en place d'une peau de pare-chocs sur le support 9. Lorsque les structures 15, 17 sont en position opérationnelle, les outils mobiles 35 sont convenablement positionnés en position d'attente par rapport à la peau de pare-chocs pour pouvoir réaliser les opérations de soudage souhaitées sur la peau de pare-chocs. Pendant ces opérations, les outils mobiles 35 se déplacent pour venir au contact de la peau de pare-chocs (ils comportent des vérins à cet effet), leur déplacement se limite au petit volume de sécurité défini par les écrans 19, 21, 23, 25, 27, 29, 31 et la peau de pare-chocs. Les outils mobiles évoluent donc dans le volume de sécurité défini conjointement par les écrans et la peau de pare-chocs. Dans l'exemple décrit, les outils 35 sont à la fois mobiles et escamotables, mais leur mobilité résulte de leur déplacement pendant l'opération de soudage et non par manoeuvre des structures 15 et 17. Dans l'exemple de réalisation des figures 2 et 3, on a représenté schématiquement une machine 40 pour la pose de supports de capteurs à ultrasons 42 d'aide au stationnement sur une peau de pare-chocs 44. De tels supports 42 se mettent en place grâce à des ensembles spécifiques réalisant, en une seule fois, non seulement le poinçonnage mais également l'insertion et la 2964061 -5- soudure finale de fixation. Comme précédemment, la machine 40 comporte une structure escamotable 46, manoeuvrable par l'utilisateur 48 entre une position escamotée et une position opérationnelle. Contrairement à l'exemple de la figure 1, la peau de pare-chocs 44 se 5 positionne crosses vers le bas, grâce à un support adapté, dont quelques portions 58 sont visibles sur la section de la figure 4. Chaque ensemble spécifique est constitué par deux ensembles d'outils, à savoir un premier ensemble d'outils 50 fixé sur le support et un deuxième ensemble d'outils 52 porté par la structure escamotable 46. Le premier ensemble d'outils 50 10 est un ensemble matrice + porte support/sonotrode qui réalise, l'une derrière l'autre, les opérations de poinçonnage de la peau 44, de maintien d'un support de capteur d'aide au stationnement 42 et de soudure de ce support de capteur. Dans le deuxième ensemble 52, poinçon/dévétisseur + enclume (qui assure une contre-réaction pour la soudure), le poinçon/dévétisseur est mu par un vérin (non 15 représenté) qui l'amène, depuis sa position de travail en retrait de la peau 44, jusqu'en position de travail. Sur cette machine 40, le support est agencé de manière que la peau de pare-chocs 44 est orientée avec ses retours latéraux 54, ou crosses, dirigés vers le bas, en délimitant, avec les portions 58 du support qui jouent aussi le rôle d'écrans, un 20 volume intérieur 56 dans sa concavité. Ce volume 56 constitue un volume de sécurité à l'intérieur duquel évoluent les outils mobiles 50. Dans les exemples décrits ci-dessus, on voit que, grâce au support et à l'agencement des outils mobiles, la peau de pare-chocs procure tout ou partie des écrans protecteurs permettant d'assurer la protection des opérateurs travaillant sur 25 la machine. Il est bien entendu que les modes de réalisation qui viennent d'être décrits ne présentent aucun caractère limitatif et qu'ils pourront recevoir toute modification désirable sans sortir pour cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS1. Machine (1, 40) de poinçonnage et/ou soudage sur une peau en matière plastique d'une pièce de carrosserie de véhicule automobile (44), comprenant des outils mobiles (35, 50) de poinçonnage et/ou soudage dont chacun est réglé pour réaliser une opération de poinçonnage et/ou soudage, cette opération de poinçonnage et/ou soudage étant réalisée en trois temps : a) déplacement depuis une position d'attente, à distance de la peau (44), pour venir dans une position de travail, au contact de la peau, b) réalisation du poinçonnage et/ou du soudage, puis c) retour en position de travail, le dispositif comprenant, en outre, un support (9, 58) destiné à recevoir la peau (44) dans une position prédéterminée, caractérisée en ce que le support (9, 58) et les outils mobiles (35, 50) sont agencés de manière à ce que la peau, une fois positionnée sur le support (9, 58), délimite, en étant éventuellement complétée par un écran de protection (19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 58), un volume de sécurité (56) à l'intérieur duquel les outils mobiles (35, 50) évoluent pour réaliser les opérations de poinçonnage et/ou soudage sur la peau. 2. Machine selon la revendication 1, comportant en outre au moins une structure escamotable (15, 17) portant les outils mobiles (35), cette structure escamotable pouvant prendre une position escamotée dans laquelle elle libère un espace en regard du support (9) pour faciliter le positionnement d'une peau sur le support et une position opérationnelle dans laquelle elle maintient les outils mobiles (35) en position de travail vis-à-vis d'une peau positionnée sur le support. 3. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, adaptée à une peau (44) comportant des retours latéraux (54) donnant une forme concave à la peau et délimitant un volume intérieur (56) dans la concavité de la peau. 4. Machine de soudage sans poinçonnage selon la revendication 3, dans laquelle le support (9) est agencé pour recevoir une peau orientée avec ses retours latéraux dirigés vers le haut. 5. Machine de poinçonnage et éventuellement soudage selon la revendication 3, dans laquelle le support (58) est agencé pour recevoir une peau (44) orientée avec ses retours latéraux (54) dirigés vers le bas.