Brevet FR3024381A1 — publié le 20160205

Support rotatif pour pièces en tôle à assembler et installation de soudage associée L'invention concerne le domaine des supports pour pièce en tôle à assembler, en particulier dans le domaine automobile. Plus particulièrement, l'invention se rapporte aux supports utilisés dans des installations de soudages de portières de véhicules automobiles. On utilise fréquemment dans le domaine automobile des supports pour pièces en tôle à assembler. Généralement, ces supports sont destinés à faire face à des robots d'assemblage, par exemple des robots de soudage, pour constituer une installation d'assemblage de pièces de véhicules automobiles. Les documents EP 1 225 003 et EP 1 918 182 illustrent des exemples de supports pour pièces à assembler. Ces supports sont généralement conçus pour tenir les pièces à assembler et pour les manipuler afin de, par exemple, présenter différents points des pièces à un outil de soudage d'un robot de soudage. On connaît par ailleurs des supports dits « en cathédrale » dont la fonction est de supporter des pièces de portières de véhicules automobiles et de les maintenir face à un robot de soudage. De tels supports comprennent une structure capable de pivoter autour d'un axe vertical. Une platine est fixée sur la structure et comprend des éléments d'attache tels que des pinces, des brides ou des serrages pour fixer les pièces de la portière à la platine. La platine est généralement orientée dans le plan ortho-radial par rapport à l'axe de rotation de manière à présenter un côté de la portière au robot de soudage. Une fois les points de soudure effectués, on peut faire pivoter le support pour permettre à un manipulateur ou un robot de manutention de décharger la portière assemblée en laissant le robot de soudage libre de travailler sur de nouvelles pièces. Un inconvénient d'une telle installation est que le support ne présente au robot de soudage qu'un côté de la pièce. Il n'est donc pas possible de souder des deux côtés de l'assemblage en une seule opération, ce qui augmente le temps durant lequel le robot de soudage n'est pas utilisé et limite le rendement de l'installation. Au vu de ce qui précède, le but de l'invention est de proposer un support pour pièces en tôle à assembler, permettant à un outil d'assemblage de travailler des deux côtés de la pièce. Selon un premier aspect, un support pour pièces en tôle à assembler comprend une structure, une platine fixée à la structure, plusieurs serrages solidaires de la platine, chaque serrage étant destiné à tenir la pièce, la structure étant capable de tourner autour d'un axe vertical. La platine est située dans un plan radial par rapport à l'axe de rotation de la structure. Grâce à cette caractéristique, le support peut présenter les deux côtés de l'assemblage à un unique robot. Avantageusement, la platine comprend un ajour de taille suffisante pour le passage d'un outil d'assemblage. En passant par l'ajour, l'outil d'assemblage peut alors accéder à la face en regard de la platine. Selon un mode de réalisation, le support a une forme longitudinale et admet un axe de symétrie. On peut alors en outre prévoir que l'axe de rotation soit confondu avec l'axe de symétrie. Selon un mode de réalisation, la structure comporte un cadre inférieur, une poutre supérieure et plusieurs traverses reliant le cadre inférieur à la poutre supérieure. Dans un tel mode de réalisation, la structure peut comprendre deux paires de traverses disposées de part et d'autre de l'axe de rotation. On peut également prévoir que la structure comprenne que chaque traverse comprend une poutre verticale liée de part et d'autre de son sommet à deux poutres obliques. Avantageusement, la platine est fixée sur deux poutres obliques appartenant respectivement à deux traverses adjacentes. Selon un autre aspect, une installation de soudage de pièces en tôle de véhicules automobiles comporte plusieurs supports pour pièce en tôle à assembler. Chaque support comprend une structure, une platine reliée à la structure, plusieurs serrages solidaires de la platine, chaque serrage étant destiné à tenir la pièce, la structure étant capable de tourner autour d'un axe vertical. L'installation de soudage comprend au moins un robot de manutention d'entrée, au moins un robot de manutention de sortie, au moins un robot de soudage comportant un outil de soudage. La platine est située dans un plan radial par rapport à l'axe de rotation de la structure et comprend un ajour de taille suffisante pour le passage de l'outil de soudage, l'installation comprenant des moyens pour faire pivoter chaque support autour de son axe afin de permettre le soudage d'abord sur un premier côté de la pièce en tôle, puis sur le deuxième côté de la pièce en tôle à travers l'ajour de la platine. Au moyen d'une telle installation comprenant un support avec les caractéristiques précitées et un robot de soudage, il devient possible de souder de chaque côté de l'assemblage sans changer la position de celui-ci sur le support. Ce faisant, on augmente le rendement de l'installation par rapport à une installation classique, tel qu'une installation comprenant un plateau dit « en cathédrale ». D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 représente une vue schématique de dessus d'une installation de soudage de portières de véhicule automobile, comprenant deux supports pour pièce en tôle à assembler, - la figure 2 représente une vue en perspective d'un support de l'installation de la figure 1, - la figure 3 est une vue de dessus du support de la figure 2, - la figure 4 représente une première variante du support des figures 2 et 3 ; et - la figure 5 représente une seconde variante du support des figures 2 et 3. On a représenté sur la figure 1 une installation de soudage de pièces en tôle de véhicules automobiles, en l'espèce des portières, en vue de dessus. La fonction d'une telle installation est de souder entre elles les différentes pièces constituant une portière. Dans cet exemple, la matière d'oeuvre en entrée est un ensemble de pièces de portières pré-assemblées et non soudées et en sortie les portières assemblées et soudées. L'installation comprend un convoyeur gauche 2 et un convoyeur droit 4, à côté desquels sont respectivement disposés un robot de manutention d'entrée gauche 6 et un robot de manutention d'entrée droit 8. Les robots de manutention gauche 6 et droit 8 sont respectivement disposé à côté d'un support gauche 10 et d'un support droit 12, entre lesquels est implanté un robot de soudage 14. Un robot de manutention de sortie 16 récupère les portières assemblées et soudées et les dépose sur un convoyeur de sortie 18. La fonction des convoyeurs gauche 2 et droit 4 est donc de fournir la matière d'oeuvre d'entrée de l'installation de soudage. Les convoyeurs peuvent par exemple être des tapis roulants. Les pièces arrivent pré-assemblées, c'est-à-dire que les pièces sont assemblées sans que l'assemblage mécanique soit maintenu par un procédé d'assemblage tel que le soudage. Le robot de manutention gauche 6 a pour fonction de manipuler les portières pré-assemblées fournies par le convoyeur gauche 2, afin de les mettre en place sur le support gauche 10. A cet égard, le robot 6 comprend une base fixe 20, sur laquelle est monté un corps rotatif 22 capable de pivoter autour d'un axe 24 vertical. Le corps rotatif 22 comprend un bras articulé 26. Au bout du bras 26 est disposé un préhenseur de manutention 28. De cette manière, la matière d'oeuvre fournie par le convoyeur 2 est saisie par le préhenseur de manutention 28, mise en mouvement au moyen du corps rotatif 22 et du bras articulé 26, puis déposée sur le support gauche 10. De manière parallèle, le robot de manutention droit 8 comprend une base fixe 30, un corps rotatif 32 capable de pivoter autour d'un axe 34 vertical, un bras articulé 36 et un préhenseur de manutention 38. Le robot de soudage 14 a pour fonction de souder les pièces pré-assemblées d'une portière disposée sur l'un des supports gauche 10 ou droit 12. Le robot de soudage 14 comprend à cet égard une base fixe 40, sur laquelle est monté un corps rotatif 42 capable de pivoter autour d'un axe vertical 44. Le corps rotatif 42 comprend un bras articulé 46 comprenant à son extrémité une pince de soudage 48. De cette manière, la pince de soudage 48 est mise en mouvement au moyen du corps rotatif 42 et du bras articulé 46, de telle sorte qu'elle puisse atteindre les supports gauche 10 et droit 12, et donc les pièces qui ont été disposées sur ces derniers. La fonction du robot de manutention de sortie 16 est de manipuler les portières qui ont été assemblées sur les supports gauche 10 et droit 12, pour les disposer sur le convoyeur de sortie 18. Le robot de manutention de sortie 16 comprend à cet égard une base fixe 50, un corps rotatif 52 capable de pivoter autour d'un axe vertical 54, un bras articulé 56 au bout duquel est disposé un préhenseur de manutention 58. De la même manière que les autres robots de manutention 6 et 8, le robot de manutention de sortie 16 peut saisir les pièces mises en place sur les supports gauche 10 et droit 12 une fois qu'elles ont été soudées, afin de les déposer sur le convoyeur de sortie 18. Le convoyeur de sortie 18 a pour fonction d'évacuer la matière d'oeuvre de l'installation. Avantageusement, le convoyeur 18 est un tapis roulant. Dans cet exemple, le convoyeur 18 évacue des assemblages de pièces constituant des portières de véhicule automobile. Les supports 10 et 12 ont pour fonction de maintenir les assemblages de pièces de portières le temps du soudage. Leurs caractéristiques sont davantage visibles sur les figures 2 et 3. On a représenté sur les figures 2 et 3 le support gauche 10, respectivement en vue isométrique et en vue de dessus. Le support droit 12 présente les mêmes caractéristiques que le support gauche 10, les éléments identiques portant les mêmes références. Le support 10 est conçu pour supporter des pièces en tôle à assembler, en l'espèce des pièces de portières de véhicule automobile à souder. Au moyen d'un assemblage boulonné 62, le support 10 est disposé au dessus d'un moteur 64 dont le carter (non visible) est lié à un bâti 60. L'ensemble est disposé de manière à ce que le support 10 soit capable d'être entrainé par le moteur 64 en rotation autour d'un axe vertical 66 par rapport au bâti 60. Le support 10 comprend une structure 68 de forme longitudinale admettant l'axe 66 comme axe de symétrie. La structure 68 comporte un cadre inférieur 70 de forme rectangulaire dans lequel est pratiqué un trou cylindrique 72 en son centre, centré sensiblement autour de l'axe 66. L'arbre du moteur 64 est solidaire du cadre 70, par un procédé d'assemblage au niveau du trou 72. Par exemple l'arbre du moteur 64 est ajusté serré dans le trou cylindrique 72 du cadre 70. Le cadre inférieur 70 comprend deux fenêtres 74 et 76 de part et d'autre du trou 72. La structure 68 comprend une poutre supérieure 78 de même longueur que le cadre inférieur 70. La poutre supérieure 78 est maintenue en position au dessus du cadre inférieur 70 et dirigée selon la même direction que l'axe longitudinal du cadre inférieur 70 au moyen de quatre traverses 80, 82, 84 et 86. Par « traverse », on entend un assemblage de poutres reliant le cadre inférieur 70 à la poutre supérieure 78. Les quatre traverses 80 à 86 sont liées d'une part au cadre inférieur 70, d'autre part à la poutre inférieure 78.Les traverses 80 à 86 sont d'architecture identique, comprenant chacune une poutre verticale 88 (seulement visible sur la figure 2 et référencée sur la traverse 80), liée de part et d'autre de son sommet à deux poutres obliques 90 et 92 (visible sur les figures 2 et 3 et référencée sur la traverse 80). Les traverses 80 à 86 sont disposées dans cet ordre selon la direction longitudinale de la structure 68. Les traverses 80 et 82 sont disposées d'un côté de l'axe de rotation 66, les traverses 84 et 86 étant disposées de l'autre. Une telle disposition assure le maintien de la structure 68, notamment de la poutre supérieure 78 au dessus et dirigée selon la direction de l'axe longitudinal du cadre inférieur 70. Le support 10 comprend en outre une platine 94. Celle-ci est fixée à la structure 68, maintenue en contact contre les deux poutres obliques 92 respectives des deux traverses 84 et 86 par un moyen d'assemblage quelconque. La platine 94 est solidaire de trois serrages 96, 98 et 100, représentés schématiquement sur les figures 2 et 3. Les serrages 96, 98 et 100 sont répartis à différentes parties de la platine 94. De cette façon, chacun des serrages 96, 98 et 100 est apte à tenir une extrémité différente de l'une des pièces en tôle destinées à être supportée par le support 10 et à constituer la portière de véhicule. En conséquence de cette disposition, la platine 94 est sensiblement située dans le plan radial par rapport à l'axe 66 de rotation de la structure 68. Ainsi le support 10 est conçu de telle sorte que les pièces destinées à être supportées soient dans le plan radial de l'axe de rotation dudit support. Cette caractéristique permet de présenter les deux côtés de l'assemblage de pièces à un unique robot, sans détacher l'assemblage du support. En outre, la platine 94 comprend un ajour 102. La fonction de l'ajour 102 est de permettre le passage d'un outil d'assemblage, dans cet exemple, de la pince de soudage 48 du robot de soudage 14. L'ajour 102 facilite l'accessibilité de la pince de soudage 48 au côté de l'assemblage de pièces en tôle placé en regard de la platine 94. L'ajour 102 est de taille suffisante pour le passage de la pince de soudage 48. Dans cet exemple, l'ajour 102 présente toujours au moins une longueur de 50 cm et une largeur de 50 cm. Ainsi, en référence à la figure 1, l'installation de soudage comprend deux supports 10 et 12 comprenant une structure 68, une platine 94 reliée à la structure 68, plusieurs serrages 96, 98 et 100 solidaires de la platine 94 et chacun destiné à tenir la pièce à assembler. La structure 68 est capable de tourner autour de l'axe 66 vertical, et la platine 94 est située dans un plan radial par rapport à l'axe 66. Au moyen d'une telle installation, on peut mettre en oeuvre un procédé de soudage dans lequel on soude les deux côtés de l'assemblage de pièces en tôle à assembler sans avoir à détacher celui- ci. On suppose que le groupe de pièce provient du convoyeur gauche 2. Dans un premier temps, on dispose le groupe de pièces en tôle à souder sur la platine 94 du support 10. On utilise le robot de manutention d'entrée gauche 6 pour mettre en place le groupe de pièces. Ensuite, on immobilise ce même groupe en utilisant les pinces de serrage 96, 98 et 100 du support 10. Au moyen du moteur 64, on pivote le support 10 de manière à ce que celui-ci soit dans la position dans laquelle il est représenté sur la figure 1. De cette manière, la pince de soudage 48 peut atteindre le côté de l'assemblage de pièces en tôle placé en regard de la platine 94. On effectue alors tous les points de soudure prévus de ce côté. Ensuite, on utilise à nouveau le moteur 64 pour pivoter le support 10 de 100° dans le sens antihoraire (par rapport aux figures 1 et 3). Le support 10 présente alors au robot de soudage 14 le côté de l'assemblage opposé à la platine 94. On effectue alors tous les points de soudure prévus de ce côté. Enfin, on libère la portière assemblée de l'action des serrages 96, 98 et 100 et on extrait du support 10 la portière de véhicule automobile qui vient d'être produite. On note qu'on peut sans sortir du cadre de l'invention envisager un procédé d'assemblage de pièces en tôle de véhicule automobile autres que des pièces constituant une portière. Le même procédé est bien évidemment envisageable pour un assemblage de pièces provenant du convoyeur droit 4, manipulé par le robot de manutention d'entrée 8 et disposé sur le support droit 12. On a représenté en figure 4 un autre mode de réalisation, représentant un support 104. Les éléments de la figure 4 identiques aux éléments des figures 2 et 3 portent les mêmes références. Ce mode de réalisation diffère de celui des figures 2 et 3 par l'ajout sur la structure 68 d'une deuxième platine 94, identique à la première platine 94, et disposée de manière à être sensiblement symétrique de la première platine 94 par rapport à l'axe 66. On accroît ainsi le nombre de pièces en tôle pouvant être tenues par le support. Pour accroître encore le nombre de pièces en tôle pouvant être tenu, on peut envisager, comme cela est représenté sur la figure 5, un support 106 à quatre platines. Les éléments de la figure 5 identiques à ceux des figures 1 à 4 portent les mêmes références. Le support 106 comprend une partie centrale 108 sur laquelle se trouve le trou cylindrique 72. Le support 106 comprend quatre branches 110 réparties angulairement tous les 90°. Deux poutres croisées 112 et 114 sont situées à une même hauteur, chacune au dessus de deux des quatre branches 110. Chacune des quatre branches 110 comporte une platine 94. De cette façon, on peut encore accroître le nombre de pièces en tôle pouvant être maintenues par le support. Dans ces quatre modes de réalisation, l'emplacement de la platine 94 dans le plan radial par rapport à l'axe de rotation du support constitue, en addition des moyens pour faire pivoter le support 10 autour de son axe de symétrie, une solution pour fournir un support permettant un soudage des deux côtés de la pièce. Par ailleurs, la présence d'une platine dotée d'un ajourage de taille suffisante pour le passage de l'outil de soudage est nécessaire pour souder une partie du côté de l'assemblage placé en regard de la platine 94. REVENDICATIONS1. Support (10, 12) pour pièces en tôle à assembler, comprenant une structure (68), une platine (94) fixée à la structure (68), plusieurs serrages (96, 98, 100) solidaires de la platine (94), chaque serrage étant destiné à maintenir la pièce, la structure (68) étant capable de tourner autour d'un axe (66) vertical, caractérisé en ce que la platine (94) est située dans un plan radial par rapport à l'axe (66) de rotation de la structure (68). 2. Support (10, 12) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la platine (94) comprend un ajour (102) de taille suffisante pour le passage d'un outil d'assemblage (48). 3. Support (10, 12) selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'il a une forme longitudinale et admet un axe (66) de symétrie. 4. Support selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'axe de rotation (66) est confondu avec l'axe de symétrie (66). 5. Support selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la structure (68) comporte un cadre inférieur (70), une poutre supérieure (78) et plusieurs traverses (80, 82, 84, 86) reliant le cadre inférieur (70) à la poutre supérieure (78). 6. Support selon la revendication 5, caractérisé en ce que la structure (68) comprend deux paires (80 et 82, 84 et 86) de traverses, disposées de part et d'autre de l'axe de rotation (66). 7. Support selon la revendication 6, caractérisé en ce que chaque traverse (80, 82, 84, 86) comprend une poutre verticale (88) liée de part et d'autre de son sommet à deux poutres obliques (90, 92). 8. Support selon la revendication 7, caractérisé en ce que la platine (94) est fixée sur deux poutres obliques (92) appartenant respectivement à deux traverses (84, 86) adjacentes. 9. Installation de soudage de pièces en tôle de véhicules automobiles comportant plusieurs supports (10, 12) pour pièces en tôle à assembler, chaque support (10, 12) comprenant une structure (68),une platine (94) reliée à la structure (68), plusieurs serrages (96, 98, 100) solidaires de la platine (94), chaque serrage étant destiné à tenir la pièce, la structure (68) étant capable de tourner autour d'un axe (66) vertical, l'installation de soudage comprenant au moins un robot de manutention d'entrée (6, 8), au moins un robot de manutention de sortie (16), au moins un robot de soudage (14) comportant un outil de soudage (48), caractérisé en ce que la platine (94) est située dans un plan radial par rapport à l'axe (66) de rotation de la structure (68) et comprend un ajour (102) de taille suffisante pour le passage de l'outil de soudage (48), l'installation comprenant des moyens (64) pour faire pivoter chaque support (10, 12) autour de son axe (66) afin de permettre le soudage d'abord sur un premier côté de la pièce en tôle, puis sur le deuxième côté de la pièce en tôle à travers l'ajour (102) de la platine (94).