Brevet FR3009220A1 — publié le 20150206

MANIPULATEUR DE PIECE DE VEHICULE AUTOMOBILE POUR SON MONTAGE EN CHAÎNE DE FABRICATION [0001] L'invention porte sur un manipulateur de pièce de véhicule automobile pour son montage en chaîne de fabrication. [0002] L'invention trouve une application particulièrement avantageuse avec les manipulateurs de réservoirs de carburant qui permettent de prendre un réservoir dans son conditionnement pour le déposer ensuite sur un châssis, dit châssis de préparation. Outre le réservoir, un tel châssis de préparation est destiné à porter les organes mécaniques du véhicule, en particulier les trains avant et arrière du véhicule, le groupe motopropulseur ainsi que la ligne d'échappement. Le châssis de préparation est utilisé pour effectuer l'assemblage entre les organes qu'il porte et la caisse du véhicule. [0003] De façon connue en soi, il existe différents types de manipulateurs de réservoirs de véhicule. Ainsi, on connaît des manipulateurs munis de pinces aptes à saisir un réservoir suivant une direction verticale ou horizontale. On connaît également des manipulateurs munis d'un préhenseur à ventouses qui sont mises en appui sur la surface supérieure du réservoir par déplacement vertical du préhenseur avant mise au vide pour la saisie du réservoir. [0004] Le système à pinces est généralement utilisé, mais lorsque le réservoir est de surface importante et présente suffisamment de zones plates, l'utilisation d'un système à ventouses est préférée. Le choix du type de manipulateur dépend également du conditionnement des réservoirs et du niveau de difficulté à saisir le réservoir. [0005] Les systèmes précités à pinces ou à ventouses trouvent leurs limites lorsqu'ils sont utilisés pour des réservoirs issus de différents fournisseurs ou pour plusieurs types de réservoirs de véhicule. Ce cas de figure se présente notamment lorsqu'une chaîne de fabrication accueille un nouveau véhicule, alors que l'assemblage de l'ancien véhicule doit encore pouvoir être assuré. [0006] En particulier, pour les systèmes à ventouses, il peut arriver que les ventouses ne viennent pas en appui sur des zones plates du nouveau type de réservoir. En effet, du fait de la différence de configuration entre les réservoirs, les ventouses adaptées à un type de réservoir donné pourront venir se positionner sur un tuyau, un faisceau de câbles, ou encore un creux d'un autre type de réservoir, ce qui entraînera une mauvaise tenue du réservoir et rendra difficile la réalisation correcte du vide pour la préhension. [0007] L'invention vise à remédier efficacement à ces inconvénients en proposant un manipulateur de pièce de véhicule automobile comportant un préhenseur muni d'un premier châssis, dit châssis principal, comportant un premier jeu de moyens d'accroche configurés pour la préhension d'un premier type de pièce, caractérisé en ce qu'il comporte en outre au moins un deuxième châssis, dit châssis secondaire, comportant un deuxième jeu de moyens d'accroche configurés pour la préhension d'un deuxième type de pièce, et un dispositif de déplacement en translation dudit châssis secondaire par rapport au châssis principal apte à faire passer ledit châssis secondaire sélectivement d'une première position dans laquelle les moyens d'accroche du châssis secondaire sont reculés par rapport aux moyens d'accroche du châssis principal pour la préhension du premier type de pièce, à une deuxième position dans laquelle les moyens d'accroche du châssis secondaire sont avancés par rapport aux moyens d'accroche du châssis principal pour la préhension du deuxième type de pièce. [0008] Avantageusement, le dispositif de déplacement en translation dudit châssis secondaire par rapport au châssis principal est de type manuel, pneumatique ou électrique. [0009] L'invention permet ainsi de conférer une modularité au manipulateur qui pourra s'adapter aisément aux différents types de pièces, en particulier des réservoirs de différente forme. L'installation d'un seul manipulateur facilite également l'intégration du système, dans la mesure où il existe des contraintes d'implantation sévères en bord de ligne, notamment en termes de surfaces occupées par les différents appareils. En outre, le fait de n'avoir qu'un seul manipulateur à entretenir permet un gain substantiel de coût. [0010] Selon une réalisation, les moyens d'accroche sont des ventouses fixes respectivement par rapport au châssis principal ou secondaire auquel appartiennent lesdites ventouses. [0011] Selon une réalisation, un premier et un deuxième circuits de mise sous vide étant respectivement associés au premier et au deuxième jeux de ventouses, lesdits premier et deuxième circuits de mise sous vide sont indépendants l'un de l'autre. [0012] Selon une réalisation, le préhenseur comporte des ventouses, dites ventouses communes, aptes à être utilisées pour la préhension du premier et du deuxième types de pièces. [0013] Selon une réalisation, le manipulateur comporte un troisième circuit de mise sous vide associé aux ventouses communes qui est indépendant du premier et du deuxième circuits de mise sous vide. [0014] Selon une réalisation, le dispositif de déplacement comporte un vérin et une bielle reliée d'une part au châssis principal et d'autre part au châssis secondaire. [0015] Selon une réalisation, le manipulateur comporte en outre au moins un guide en translation du châssis secondaire par rapport au châssis principal. [0016] Selon une réalisation, le manipulateur comporte un mât portant le préhenseur à une de ses extrémités. [0017] Selon une réalisation, le préhenseur est mobile en translation le long dudit mât. [0018] Selon une réalisation, le mât porte en outre un charriot à son autre extrémité apte à se déplacer sur des rails suivant une direction transversale par rapport à une direction d'allongement longitudinale du véhicule. [0019] Selon une réalisation, le mât est mobile en rotation autour de son axe vertical. [0020] Selon une réalisation, le préhenseur comporte un outre un moyen de manoeuvre par l'opérateur. [0021] Selon une réalisation, le moyen de manoeuvre est disposé de manière à protéger des ventouses latérales dudit préhenseur. [0022] Selon une réalisation, le préhenseur comporte en outre un système de guidage apte à guider le préhenseur sur un container contenant une des pièces à manipuler. [0023] Selon une réalisation, le premier et le deuxième types de pièces sont des réservoirs de carburant de forme différente. [0024] Selon une réalisation, le dispositif de déplacement peut être réalisé de manière manuelle par un opérateur via un levier (réalisation non représenté dans les figures décrites ultérieurement). [0025] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Ces figures ne sont données qu'à titre illustratif mais nullement limitatif de l'invention : - La figure 1 est une vue en perspective d'un manipulateur de réservoir de carburant selon l'invention; - La figure 2 est une vue en perspective de dessous du préhenseur de la figure 1 faisant apparaître le châssis secondaire en transparence; - La figure 3a montre une vue de côté du préhenseur de la figure 2 en prise avec un premier type de réservoir; - La figure 3b représente une vue en perspective des contacts entre les ventouses du châssis principal et le premier type de réservoir; - La figure 4a montre une vue de côté de côté du préhenseur de la figure 2 en prise avec un deuxième type de réservoir; - La figure 4b est une vue en perspective du préhenseur de la figure 2 en prise avec le deuxième type de réservoir; - La figure 4c représente une vue en perspective des contacts entre les ventouses du châssis secondaire et le deuxième type de réservoir. [0026] Les éléments identiques, similaires, ou analogues conservent la même référence d'une figure à l'autre. [0027] La figure 1 représente un manipulateur 1 conforme à l'invention comportant mât 2 portant à une de ses extrémités un préhenseur 3 de réservoir, et à l'autre extrémité un charriot 4 apte à se déplacer sur des premiers rails 5 suivant une direction D1 transversale par rapport à une direction d'allongement longitudinale du véhicule automobile. L'amplitude de déplacement du manipulateur 1 suivant cette direction permet de déplacer le chariot 4 des conteneurs où sont stockés les réservoirs vers la ligne d'assemblage. [0028] L'ensemble formé par les premiers rails 5 et le manipulateur 1 est également monté mobile en translation sur des deuxièmes rails 8 suivant une direction D2 correspondant à la direction d'allongement longitudinale du véhicule pour pouvoir se déplacer d'un poste de montage à un autre. En outre, le préhenseur 3 est monté mobile en translation le long du mât 2 suivant la direction D3, lequel est mobile en rotation autour de son axe vertical X par exemple dans une plage angulaire allant 90 à 180 degrés. [0029] Comme cela est bien visible sur les figures 2, 3a, 3b, 4a, 4b, le préhenseur 3 est muni d'un premier châssis 9, dit châssis principal, comportant un premier jeu de ventouses 10 configurées pour la préhension d'un premier type de réservoir 22. Les ventouses 10 sont ainsi positionnées pour venir en appui contre des zones planes du premier type de réservoir 22. Un premier circuit de mise sous vide 12 représenté de manière schématique à la figure ab 4c est associé au premier jeu de ventouses 10 qui comportent des raccords 13 pour la connexion audit circuit de mise sous vide 12. [0030] Ce préhenseur 3 est muni en outre d'un deuxième châssis 20, dit châssis secondaire, comportant un deuxième jeu de ventouses 21 configurées pour la préhension d'un deuxième type de réservoir 11. Les ventouses 21 sont ainsi positionnées pour venir en appui contre des zones planes du deuxième type de réservoir 11. Un deuxième circuit de mise sous vide 24 représenté de manière schématique à la figure 3b est associé au deuxième jeu de ventouses 21 qui comportent des raccords 25 pour la connexion audit circuit de mise sous vide 24. [0031] Le premier et le deuxième circuits 12, 24 de mise sous vide sont indépendants l'un de l'autre pour permettre une saisie efficace du réservoir 11, 22 lors d'une mise sous vide suite à une mise en contact d'un jeu de ventouses 10, 21 avec le réservoir 11, 22 correspondant. Les ventouses 10, 21 sont fixes par rapport au châssis 9, 20 auquel elles appartiennent, en particulier suivant la direction verticale. Les ventouses 10, 21 sont de préférence réalisées en caoutchouc ou en tout autre matériau équivalent. [0032] Un dispositif 30, particulièrement bien visible en figure 2, est apte à assurer le déplacement en translation du châssis secondaire 20 par rapport au châssis principal 9 (fixe). Le dispositif 30 permet ainsi de faire passer le châssis secondaire 20 sélectivement d'une première position dans laquelle les ventouses 21 du châssis secondaire 20 sont reculées par rapport aux ventouses 10 du châssis principal 9 lors de la préhension du premier type de réservoir22 (cf. figures 3a et 3b), à une deuxième position dans laquelle les ventouses 21 du châssis secondaire 20 sont avancées par rapport aux ventouses 10 du châssis principal 9 lors de la préhension du deuxième type de réservoir 22 (cf. figures 4a à 4c), et inversement. Le positionnement avancé ou reculé du châssis secondaire 20 par rapport au châssis principal 9 est défini par rapport à une direction d'allongement du mât 2 sensiblement perpendiculaire au plan dans lequel s'étend le préhenseur 3. [0033] A cet effet, le dispositif de déplacement 30 comporte un vérin 31 et une bielle 32 reliée d'une part au châssis principal 9 et d'autre part au châssis secondaire 20. Des guides en translation 33 visibles notamment en figures 2 et 4b, en l'occurrence au nombre de quatre, sont avantageusement utilisés pour guider le déplacement du châssis secondaire 20 par rapport au châssis principal 9. Chaque guide 33 est formé par une glissière à patin mais pourrait en variante être remplacé par un axe muni de douilles à billes ou tout autre système de guidage équivalent. Bien entendu, le nombre de guides 33 pourra être adapté en fonction de l'application. [0034] En l'occurrence, comme on peut le voir clairement sur les figures 2 et 4b, le châssis principal 9 comporte un ensemble de poutres 91 parallèles entre elles reliées entre elles par une de leur extrémité via une barre de support 92. Les ventouses 10 sont fixées aux différentes poutres 91 et le cas échéant à la barre 92. Les ventouses 21 du châssis secondaire 20 sont situées entre les poutres 91 du châssis principal 9 et/ou à l'extérieur du châssis principal 9 pour permettre le passage de la première à la deuxième position. [0035] On décrit ci-après le fonctionnement du manipulateur 1 de réservoir de carburant selon l'invention. [0036] Dans le cas où le premier type de réservoir 11 est à manipuler, le dispositif de déplacement 30 est commandé pour déplacer axialement le châssis secondaire 20 dans la première position (cf. figures 3a et 3b) afin d'éviter que les ventouses 21 exclusivement dédiées à la saisie du deuxième type de réservoir 22 soient en contact avec le réservoir 11. Le manipulateur 1 est alors déplacé de manière à mettre en contact les ventouses 10 du châssis secondaire 20 avec les zones planes du premier type de réservoir 11. Le premier circuit de mise sous vide 12 est ensuite activé pour la saisie du réservoir 11 qui pourra alors être déplacé vers un châssis de préparation (non représenté) pour montage ultérieur du réservoir 11 sur le véhicule. [0037] De manière analogue, dans le cas où le deuxième type de réservoir 22 est à manipuler, le dispositif de déplacement 30 est commandé pour faire passer le châssis secondaire 20 de la première à la deuxième position (cf. figures 4a à 4c) afin d'éviter que les ventouses 10 exclusivement dédiées à la saisie du premier type de réservoir 11 soit en contact avec le réservoir 22. Le manipulateur 1 est alors déplacé de manière à mettre en contact les ventouses 21 du châssis principal 9 avec les zones planes du deuxième type de réservoir 22. Le deuxième circuit de mise sous vide 24 est ensuite activé pour la saisie du réservoir 22 qui pourra alors être déplacé vers le châssis de préparation pour montage ultérieur du réservoir 22 sur le véhicule. [0038] L'amplitude de déplacement du châssis secondaire 20 pour passer d'une position à une autre est par exemple de l'ordre de 30mm. [0039] Il est à noter que, suivant la configuration du premier et du deuxième types de réservoirs 11, 22, une ou plusieurs ventouses 38, dites ventouses communes, appartenant au premier ou au deuxième jeu de ventouses peuvent être utilisées pour la préhension du premier et du deuxième types de réservoirs 11, 22. Dans ce cas, un troisième circuit de mise sous vide 40 représenté de manière schématique aux figures 3b et 4c est associé aux ventouses communes 38 qui est indépendant du premier et du deuxième circuit 12, 24 de mise sous vide. Dans la mesure où les ventouses 38 sont utilisées pour la saisie du premier 11 et du deuxième types de réservoirs 11, 22, le troisième circuit de mise sous vide 40 est actionné dans la première position du châssis secondaire 20 pour la saisie du premier type de réservoir 11 et dans la deuxième position du châssis secondaire 20 pour la saisie du deuxième type de réservoir 22. [0040] Le préhenseur 3 comporte un outre de préférence un moyen de manoeuvre 41 par l'opérateur visible sur les figures 2 et 4b. Le moyen de manoeuvre 41 est disposé de manière à protéger des ventouses latérales dudit préhenseur 3. [0041] Un système de guidage 44 pourra également être porté par le préhenseur 3 pour guider le manipulateur 1 sur un container (non représenté) contenant une série de réservoirs à manipuler. Comme visible sur les figures 2, 3a, et 4b, ce système de guidage 44 pourra par exemple comporter des roulettes destinées à coopérer avec des rails (non représentés) de forme correspondante ménagés dans le container. [0042] Bien entendu, l'homme du métier pourra apporter des modifications au manipulateur 1 précédemment décrit sans sortie du cadre de l'invention. Ainsi, de manière équivalente, les ventouses 10, 21 pourront être remplacées par d'autres moyens d'accroche tels que des pinces. Alternativement, le manipulateur 1 pourra également comporter plus d'un châssis secondaire 20, le nombre de châssis secondaires 20 dépendant du nombre de réservoirs ayant des formes différentes à saisir. Les différents types de pièces saisies par le manipulateur 1 pourraient en variante être d'autres pièces que des réservoirs 11, 22 de carburant de véhicule, telles que des pièces de carrosserie. REVENDICATIONS1. Manipulateur (1) de pièce de véhicule automobile comportant un préhenseur (3) muni d'un premier châssis (9), dit châssis principal, comportant un premier jeu de moyens d'accroche (10) configurés pour la préhension d'un premier type de pièce (22), caractérisé en ce qu'il comporte en outre au moins un deuxième châssis (20), dit châssis secondaire, comportant un deuxième jeu de moyens d'accroche (21) configurés pour la préhension d'un deuxième type de pièce (11), et un dispositif de déplacement (30) en translation dudit châssis secondaire (20) par rapport au châssis principal (9), notamment manuel, électrique ou pneumatique, et apte à faire passer ledit châssis secondaire (20) sélectivement d'une première position dans laquelle les moyens d'accroche (21) du châssis secondaire (20) sont reculés par rapport aux moyens d'accroche (10) du châssis principal (9) pour la préhension du premier type de pièce (22), à une deuxième position dans laquelle les moyens d'accroche (21) du châssis secondaire (20) sont avancés par rapport aux moyens d'accroche (10) du châssis principal (9) pour la préhension du deuxième type de pièce (11). 2. Manipulateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'accroche sont des ventouses (10, 21) fixes respectivement par rapport au châssis principal (9) ou secondaire (20) auquel appartiennent lesdites ventouses (10, 21). 3. Manipulateur selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un premier et un deuxième circuits (12, 24) de mise sous vide étant respectivement associés au premier et au deuxième jeux de ventouses (10, 21), lesdits premier et deuxième circuits (12, 24) de mise sous vide sont indépendants l'un de l'autre. 4. Manipulateur selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le préhenseur (3) comporte des ventouses (38), dites ventouses communes, aptes à être utilisées pour la préhension du premier et du deuxième types de pièces (11, 22). 5. Manipulateur selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte un troisième circuit de mise sous vide (40) associé aux ventouses communes (38) qui est indépendant du premier et du deuxième circuits (12, 24) de mise sous vide. 6. Manipulateur selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le dispositif de déplacement (30) comporte un vérin (31) et une bielle (32) reliée d'une part au châssis principal (9) et d'autre part au châssis secondaire (20). 7. Manipulateur selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte en outre au moins un guide (33) en translation du châssis secondaire (20) par rapport au châssis principal (9). 8. Manipulateur selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte un mât (2) portant le préhenseur (3) à une de ses extrémités. 9. Manipulateur selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le préhenseur (3) comporte un outre un moyen de manoeuvre (41) par l'opérateur. 10. Manipulateur selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le premier et le deuxième types de pièces sont des réservoirs (11, 22) de carburant de forme différente.