Brevet FR3008948A1 — publié le 20150130

DISPOSITIF D'ALIGNEMENT DE L'AXE LONGITUDINAL D'UN VÉHICULE AUTOMOBILE L'invention a trait à un dispositif d'alignement d'un véhicule automobile. Plus particulièrement, l'invention concerne un dispositif qui permet l'alignement de l'axe longitudinal du véhicule à un axe de centrage du dispositif. De tels dispositifs sont utiles notamment pour l'alignement d'un véhicule le long de sa ligne de production. Sur une ligne d'assemblage pour véhicules automobiles, diverses étapes de l'assemblage sont réalisées à des stations qui se succèdent. Chaque station est équipée d'outils automatiques ou manipulés par un opérateur, pour réaliser le procédé alloué à la station. Il est important d'assurer un alignement de la caisse du véhicule par rapport à la station et/ou aux outils de la station, afin de garantir l'efficacité du procédé. Il est connu d'utiliser des systèmes de poussage sur l'extérieur ou l'intérieur de la caisse d'un véhicule, afin de mettre la caisse du véhicule en phase d'assemblage sur l'emplacement qui lui est prévu. Certains systèmes connus utilisent des mesures de position pour corriger la position du véhicule. Il est également connu de réaligner les outils ou appareils de la station afin de se repositionner par rapport à une caisse de véhicule mal positionnée. Chacun de ces systèmes nécessite un degré important de maintenance et de calibrage au niveau des systèmes de mesures et/ou des systèmes de repositionnement. Potentiellement, chaque véhicule qui se présente à une station de la ligne d'assemblage doit être repositionné de manière différente et spécifique, ce qui engendre une perte de temps et un accroissement des coûts totaux de production. Ceci est de surcroit accentué par des degrés de tolérances géométriques au niveau des véhicules. Les documents de brevet FR 2 399 370, EP 1 058 640 B1 et CN 202400196 divulguent des dispositifs destinés à guider et positionner un véhicule automobile sur une station d'une ligne d'assemblage. Cependant, aucun des dispositifs décrits ne permet de centrer la caisse du véhicule efficacement selon sa direction transversale, c'est-à-dire de centrer son axe longitudinal par rapport à la station d'assemblage. L'invention a pour but de proposer un dispositif qui pallie au moins un des inconvénients présents dans l'état de la technique. En particulier, l'invention a pour objectif de proposer un dispositif qui permet le centrage transversal d'une caisse automobile de façon rapide, efficace et reproductible en fin d'une ligne d'assemblage. L'invention a pour objet un dispositif permettant l'alignement de l'axe longitudinal d'un véhicule automobile, qui roule sur un plan de roulage du dispositif, à un axe de centrage du dispositif. Le dispositif est remarquable en ce qu'il comprend une paire de bras qui s'étendent à partir d'un pivot sur le plan de roulage, le long de l'axe de centrage et de façon symétrique par rapport à l'axe de centrage. Le dispositif comprend des moyens de symétrisation reliés à chacun des bras et destinés à maintenir l'arrangement des bras symétrique par rapport à l'axe de centrage si un des bras subit une force de contrainte visant à le rapprocher de l'axe de centrage. Les moyens de symétrisation sont également aptes à maintenir au moins une distance de seuil, Ds, entre les bras sur au moins une partie de la longueur des bras. De préférence les deux bras peuvent être montés sur deux pivots distincts, chacun des pivots étant situés d'un côté de l'axe de centrage, de façon à respecter la symétrie axiale des bras. Les pivots des deux bras peuvent préférentiellement se situer à une distance qui est plus petite que la distance de seuil, Ds. Chacun des bras peut de préférence comprendre au moins deux parties rectilignes. Au moins un rouleau libre peut avantageusement être fixé à la face externe de chaque bras, son axe de rotation étant parallèle à la faxe externe du bras. De préférence, une pluralité de rouleaux libres peut être disposée dans au moins une partie du plan de roulage, les axes de rotation des rouleaux libres étant parallèles à l'axe de centrage. Les moyens de symétrisation peuvent de préférence comprendre, pour chaque bras, au moins un axe perpendiculaire au plan de roulage et disposé entre le bras et l'axe de centrage, un dispositif de rappel de position axiale disposé sur l'axe, le dispositif de rappel étant apte à maintenir l'extrémité d'une tige disposée radialement sur l'axe en contact avec la face interne du bras. De préférence le dispositif de rappel est un ressort de rappel concentrique à l'axe de rotation et monté sur celui-ci. Alternativement l'axe et le dispositif de rappel peuvent être implémentés par un plot en caoutchouc. Les moyens de symétrisation peuvent de préférence comprendre, pour chaque bras, une bielle dont une première articulation est fixée à la face interne du bras, et dont une deuxième articulation est fixée à un corps disposé sur un axe de rotation situé sur l'axe de centrage. Les deuxièmes articulations des deux bielles peuvent avantageusement être disposées à des positions équiradiales et diamétralement opposées par rapport à l'axe de rotation. Cet axe de rotation peut de préférence comprendre un dispositif de rappel de position axiale, biaisé de façon à écarter les bras à au moins la distance de seuil au niveau des extrémités des bielles, si un des bras subit une force de contrainte visant à le rapprocher de l'axe de centrage. Il s'agit avantageusement d'un ressort de rappel biaisé, monté de façon concentrique à l'axe de rotation. De préférence, la distance de seuil Ds peut être au moins égale à la distance entre les faces internes des roues montées sur un même axe du véhicule. De préférence, les raideurs des ressorts de rappel du dispositif peuvent être adaptées de façon à retrouver toujours la distance Ds quand il n'y a pas de véhicule engagé sur le dispositif. La définition de la cote Ds permet l'adaptation à une multitude de largeurs de véhicules. L'invention a également pour objet une ligne d'assemblage pour un véhicule automobile comprenant au moins une station équipée d'au moins un dispositif d'alignement d'un véhicule automobile. La ligne d'assemblage est remarquable en ce que le dispositif d'alignement est conforme à l'invention. Le dispositif selon l'invention propose une solution simple, peu coûteuse et assurant une précision d'alignement très élevée, sans aucun système de mesure ou autre système de repositionnement. Une fois que le dispositif est aligné par rapport aux outils ou appareils d'une station d'assemblage sur une ligne d'assemblage, tout véhicule qui roule sur le dispositif en sortira aligné sur l'axe de centrage, et donc par rapport aux outils, sans aide extérieure de la part d'un opérateur, et sans nécessiter de bouger les outils en question. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l'aide de la description et des dessins parmi lesquels : - la figure 1 est une illustration schématique d'une vue d'en haut d'une réalisation préférentielle du dispositif selon l'invention ; - la figure 2 est une illustration schématique d'une vue d'en haut d'une réalisation préférentielle du dispositif selon l'invention ; - la figure 3 est une illustration schématique d'une vue d'en haut d'une réalisation préférentielle du dispositif selon l'invention. Dans cette description, des numéros de référence similaires seront utilisés pour désigner des concepts similaires, à travers des réalisations différentes. Par exemple, les numéros de référence 100, 200 et 300 désignent trois réalisations différentes du dispositif selon l'invention. L'invention propose un système de bras en ciseaux. Le système en ciseaux passe sous la caisse d'un véhicule automobile et s'appuie sur la face intérieure des pneus du véhicule à centrer. Le centrage est facilité par des rouleaux libres aussi bien sur les bras de ciseaux que sur la bande roulante des roues du véhicule. Les bras du ciseau sont dirigés vers l'avant du véhicule à centrer, l'articulation du ciseau étant située vers l'arrière. L'utilisation du dispositif à une station d'assemblage est comme suit. Un véhicule conduit par un opérateur s'engage sur le dispositif de centrage. Quand les roues avant commencent à être au niveau du ciseau de centrage, le conducteur lâche le volant pour laisser la caisse du véhicule se centrer à l'aide du dispositif. Une des deux roues avant vient en appui sur un des bras du dispositif. Comme le bras est idéalement équipé de rouleaux libres, la roue glisse latéralement jusqu'au moment où la seconde roue avant vient elle aussi en contact de son côté avec le bras du dispositif. A partir de ce moment, le véhicule continuant de s'avancer par lui-même et le conducteur ne tenant pas le volant, les roues en appui sur les bras vont comprimer ces derniers. La compression va subsister jusqu'au moment où les roues, cette fois-ci centrées sur l'axe de centrage du dispositif, sortiront de l'emprise des bras de la paire de ciseaux. Ceci explique le principe sous-jacent à l'invention, une description détaillée suit dans les paragraphes suivants. La figure 1 montre un vue d'une réalisation du dispositif 100 selon l'invention. La flèche blanche indique le sens de roulage d'un véhicule à centrer sur le dispositif. Le dispositif permet l'alignement de l'axe longitudinal d'un véhicule automobile, qui roule sur un plan de roulage 102 du dispositif, à un axe de centrage 110 du dispositif. Le dispositif comprend deux bras 120, 130 qui s'étendent à partir d'un élément pivot 126 situé sur l'axe de centrage ou axe de symétrie, formant ainsi une structure en ciseaux. L'élément pivot peut par exemple être une charnière. Les bras 120, 130 s'étendent sur le plan de roulage, le long de l'axe de centrage et de façon symétrique par rapport à celui-ci. Des moyens de symétrisation 140 sont reliés à chacun des bras 120, 130. Leur fonction est de maintenir l'arrangement des bras symétrique par rapport à l'axe de centrage 110 si un des bras subit une force de contrainte visant à le rapprocher de l'axe de centrage 110. Des moyens réalisant cette fonction peuvent être des moyens actifs. Par exemple, des moyens de mesure en soi connus dans l'art peuvent être utilisés pour mesurer la force appliquée sur un bras, ou pour mesurer le mouvement résultant du bras. Un système à crémaillère disposé de façon perpendiculaire à l'axe 110 entre les bras pourra être guidé à l'aide de ces mesures afin de repositionner les bras de manière symétrique. Les moyens de symétrisation servent également à maintenir au moins une distance de seuil, Ds, entre les bras 120, 130 sur au moins une partie de la longueur des bras. Cette partie correspond idéalement à l'extrémité non-articulée des bras. En maintenant la distance de seuil Ds entre les bras, tout véhicule ayant une largeur interne entre les roues d'un même axe inférieure à Ds, va comprimer les bras par action sur leurs faces externes 122, 132. Les bras vont de manière symétrique être amenés à s'écarter à la distance Ds. Cette réaction des moyens de symétrisation 140 sur les faces internes des bras 124, 134, amène les bras à pousser sur les faces internes des pneus, résultant ainsi dans le centrage du véhicule. La figure 2 montre un vue d'une réalisation alternative du dispositif 200 selon l'invention. Il reprend toutes les caractéristiques techniques du dispositif 100, avec la différence suivante. Le dispositif comprend deux bras 220, 230 qui s'étendent chacun à partir d'un pivot respectif 226, 236, situés à une distance de l'axe de centrage ou axe de symétrie, formant ainsi une structure en ciseaux. Les bras 220, 230 s'étendent sur le plan de roulage, le long de l'axe de centrage et de façon symétrique par rapport à celui-ci. La figure 3 montre une vue d'une réalisation préférentielle du dispositif 300 selon l'invention. Le dispositif reprend toutes les caractéristiques techniques du dispositif 200, avec les différences suivantes. Les bras 320, 330 comportent au moins deux parties rectilignes 328, 327, 338, 337 qui sont articulées de manière rigide de façon à ce que les bras forment une forme générale en « V ».Des rouleaux libres 323, longent les faces externes 322, 332 des bras. Leurs axes de rotation sont parallèles aux faces externes des bras. Les rouleaux libres permettent de dévier une roue d'un véhicule qui vient se heurter sur une face externe en l'écartant d'avantage de l'axe de centrage 310. Pour faciliter le déplacement de la roue ainsi écartée, et pour éliminer le frottement du pneu de la roue sur le plan de roulage 302, au moins une partie du plan de roulage 302 est pourvue d'une série de rouleaux libres 350. Leurs axes respectifs sont parallèles à l'axe de centrage 310. De préférence, la partie longeant les faces externes des bras 320, 330 est dotée des rouleaux libres, éliminant ainsi en grande partie les forces de frottement qui sont susceptibles de s'opposer au mouvement latéral des roues du véhicule induit par les bras. Tandis que les moyens de symétrisation 340 du dispositif peuvent être réalisés par une panoplie de moyens connus en soi dans l'art, une réalisation particulièrement préférée est décrite en plus de détails. D'une part, les moyens de symétrisation comprennent, pour chaque bras 320, 330, au moins un axe perpendiculaire 341 au plan de roulage 302 et disposé entre le bras et l'axe de centrage 310. Un dispositif de rappel de position axiale est disposé sur l'axe 341. Une tige 342 est disposée radialement sur l'axe et son extrémité 343 est en contact avec la face interne du bras. L'extrémité de la tige est de préférence pourvue d'un galet qui peut rouler librement sur la face interne 324 du bras 320. Le dispositif de rappel de position est de préférence un plot en caoutchouc, qui fait aussi fonction d'axe 341. D'autres moyens de rappel de position seront à la portée de l'homme du métier. Plusieurs axes 341 peuvent de préférence être disposés le long de chaque bras. Leur effet est de maintenir un espacement minimal entre les bras et à s'opposer à des contraintes appliquées sur les faces externes des bras. D'autre part, les moyens de symétrisation comprennent un écarteur symétrique qui est construit autour d'un axe de rotation principal 345 disposé sur l'axe de centrage 310 du dispositif. Un corps 347, tel qu'un disque, est monté de façon rigide sur l'axe 345. Le corps 347 sert de dispositif d'attache pour deux bielles 360, 370, chaque bielle reliant un bras 320, 330 au corps 347. Une première articulation 361, 371 de chaque bielle 360, 370 est fixée à la face interne 324, 334 d'un bras, tandis qu'une deuxième articulation 362, 372 est fixée au corps 347. Les points d'attache des deuxièmes articulations 362, 372 sont disposés sur le corps 347 à des positions équiradiales et diamétralement opposées par rapport à l'axe de rotation 345. Un ressort de rappel non illustré est monté sur l'axe de rotation 345. Il est biaisé de façon à maintenir au moins la distance de seuil, Ds, entre les extrémités 361, 371 des bielles en absence de contraintes externes, maintenant ainsi l'écartement nécessaire des bras. Le dispositif décrit permet de transformer, par exemple, un appui sur un bras 320 dans un mouvement de rotation du corps 347 autour de l'axe 345. La rotation emmène la bielle 370, qui tire sur le bras 330 et déplace l'extrémité de celui-ci dans la direction de l'axe de centrage 310, de façon à maintenir la symétrie axiale entre les bras. De manière préférentielle une rampe d'accès et une rampe de descente sont prévues de part et d'autre du dispositif, facilitant ainsi le roulage du véhicule sur le plan 302. Les forces de rappels des différents moyens de rappels de position du dispositif sont choisies en fonction de la distance de seuil Ds nécessaire. Chaque largeur de véhicule correspond potentiellement à une distance de seuil différente. Une station de montage le long d'une ligne d'assemblage d'un véhicule pourra être pourvue d'un dispositif tel qu'il vient d'être d'écrit, ou d'un dispositif par axe du véhicule. Il suffit de fixer le dispositif au sol de façon à ce que l'axe de centrage 310 se situe à l'emplacement dicté par les outils de la station pour que le dispositif puisse centrer des véhicules de manière adéquate. REVENDICATIONS1. Dispositif (100 ; 200 ; 300) permettant l'alignement de l'axe longitudinal d'un véhicule automobile, qui roule sur un plan de roulage (102 ; 202 ; 303) du dispositif, à un axe de centrage (110 ; 210 ; 310) du dispositif, le dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend - une paire de bras (120, 130 ; 220, 230 ; 320, 330) qui s'étendent à partir d'un élément pivot (126 ; 226, 236 ; 326, 336) sur le plan de roulage, le long de l'axe de centrage et de façon symétrique par rapport à l'axe de centrage ; - des moyens de symétrisation (140 ; 240 ; 340) reliés à chacun des bras (120, 130 ; 220, 230 ; 320, 330), destinés à o maintenir l'arrangement des bras symétrique par rapport à l'axe de centrage (110 ; 210 ; 310) si un des bras subit une force de contrainte visant à le rapprocher de l'axe de centrage (110 ; 210 ; 310), et o à maintenir au moins une distance de seuil, Ds, entre les bras sur au moins une partie de la longueur des bras en l'absence de contrainte. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les pivots (226, 236 ; 326, 336) des deux bras sont séparés d'une distance qui est plus petite que la distance de seuil, Ds. 3. Dispositif selon une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que chacun des bras (320, 330) comprend au moins deux parties rectilignes (327, 328 ; 337, 338). 4. Dispositif selon une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que au moins un rouleau libre (323, 333) est fixé à la face externe (322, 332) de chaque bras (320, 330), son axe de rotation étant parallèle à la faxe externe du bras. 5. Dispositif selon une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'une pluralité de rouleaux libres (350) est disposée dans au moins une partie du plan de roulage (302), les axes de rotation des rouleaux libres étant parallèles à l'axe de centrage (310). 6. Dispositif selon une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les moyens de symétrisation (340) comprennent, pour chaque bras (320, 330), - au moins un axe (341) perpendiculaire au plan de roulage (302) et disposé entre le bras et l'axe de centrage (310); - un dispositif de rappel de position axiale disposé sur l'axe (341), et étant apte à maintenir l'extrémité (343) d'une tige (342) disposée radialement sur l'axe (341) en contact avec la face interne du bras. 7. Dispositif selon une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les moyens de symétrisation (340) comprennent, pour chaque bras, (320, 330) une bielle (360, 370) dont une première articulation (361, 371) est fixée à la face interne (324, 334) du bras, et dont une deuxième articulation (362, 372) est fixée à un corps (347) disposé sur un axe de rotation (345) situé de façon perpendiculaire sur l'axe de centrage (310), les deuxièmes articulations (362, 372) des deux bielles (360, 370) étant disposées à des positions équiradiales et diamétralement opposées par rapport à l'axe de rotation (345). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'axe de rotation (345) comprend un dispositif de rappel de position axiale, biaisé de façon à écarter les bras (320, 330) à au moins la distance de seuil, Ds, au niveau des premières extrémités (361, 371) des bielles (360, 370). 9. Dispositif selon une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la distance de seuil, Ds, est au moins égale à la distance entre les faces internes des roues montées sur un même axe d'un véhicule à aligner. 10. Ligne d'assemblage pour un véhicule automobile comprenant au moins une station équipée d'au moins un dispositif d'alignement d'un véhicule automobile, caractérisée en ce que le dispositif est conforme à une quelconque des revendications 1 à 9.5