Brevet FR3071475A1 — publié le 20190329

PROCEDE D'ASSEMBLAGE AUTOMATISE D'AILES AVANT SUR UN VEHICULE AUTOMOBILE. L'invention a trait au domaine des véhicules automobiles, plus particulièrement à l'assemblage de véhicules automobiles. Plus particulièrement encore, l'invention a trait à l'assemblage des ailes avant sur une caisse de véhicule automobile. Le document de brevet publié EP 1 008 510 divulgue un procédé d'assemblage de véhicule automobile sur une ligne de production. Le procédé comprend une étape de production d'un ensemble de plancher obtenu par l'assemblage de pièces constitutives du plancher, les pièces étant chacune un produit en métal léger extrudé à partir d'une pièce moulée obtenue sous pression. Le procédé comprend également une étape de production de deux ensembles latéraux et d'un ensemble de toit. L'ensemble de plancher, les ensembles latéraux et l'ensemble de toit sont assemblés et reliés pour former un ensemble structurel. Les pièces extérieures sont ensuite fixées sur l'ensemble structurel. Le document de brevet publié US 20140062131 divulgue un système de renfort de pare-chocs avant de véhicule automobile. Le véhicule automobile comprend un ensemble d'aile avant comprenant un panneau d'aile intérieur avec une bordure supérieure de fixation et un panneau d'aile extérieur avec une bordure supérieure, lesdits panneaux étant assemblés au niveau de leurs bordures. Le véhicule comprend une barre de renfort s'étendant entre l'ensemble d'aile et un cadre structurel du pare-chocs avant du véhicule, la barre de renfort étant fixée de manière amovible audit ensemble d'aile et audit cadre. Le document de brevet publié EP 2 062 804 divulgue un dispositif pour la fixation d'un ensemble d'aile sur une paroi de caisse de véhicule automobile, ledit ensemble comprenant une aile avant ainsi qu'un élément de fermeture de l'espace d'ouverture formé entre l'aile et la paroi. Le dispositif de fixation comprend un support de fixation à la fois d'une aile et de l'élément de fermeture. Le support comprend une première patte de fixation de l'aile et une deuxième patte de fixation de l'élément de fermeture, lesdites pattes s'étendant perpendiculairement entre elles. 2 Le document de brevet publié EP 1 920 998 divulgue une carrosserie de véhicule automobile avec une caisse brute résistante à la peinture et au moins une aile faite d'un matériau ne pouvant pas être peint en même temps que la caisse brute. L'aile est retenue sur la caisse brute par un support d'aile fait d'un matériau résistant à la 5 peinture et orientable par rapport à la caisse brute et qui peut être fixée dans une seule position sur le support d'aile. Le support d'aile comprend un étrier surmontant un logement de roue et deux bras s'écartant de l'étrier vers le bas, de part et d'autre du logement de roue. Les documents de l'état de l'art ne proposent pas de solution simple pour 10 l'assemblage des ailes avant sur une caisse de véhicule automobile sur une ligne d'assemblage. L'invention a pour objectif de pallier au moins un des inconvénients de l'état de la technique susmentionné. Plus particulièrement, l'invention a pour objectif de fournir une solution simplifiant l'assemblage des ailes avant sur une caisse de véhicule 15 automobile sur une ligne d'assemblage. L'invention a pour objet un procédé d'assemblage d'ailes avant sur une caisse de véhicule automobile, sur une ligne d'assemblage avec un convoyeur déplaçant la caisse suivant une direction de déplacement, ledit procédé comprenant les étapes suivantes : mise en position provisoire des ailes avant sur la caisse ; positionnement 20 final des ailes au moyen d'un gabarit coopérant avec lesdites ailes et la caisse ; fixation par vissage des ailes sur la caisse ; remarquable en ce que l'étape de fixation par vissage est réalisée par un ou plusieurs robots collaboratifs équipés de visseuses, alors que la caisse est à l'arrêt. Avantageusement, le ou chaque robot collaboratif est programmé pour effectuer des 25 tâches de manière autonome en présence d'un opérateur humain. Avantageusement, le ou chaque robot collaboratif est doté de fonctionnalités de sécurité et ainsi est programmé pour arrêter sa tâche s'il présente un quelconque danger pour un opérateur ou pour une personne se trouvant à proximité dudit robot. 3 Selon un mode avantageux de l'invention, le procédé comprend une étape de positionnement de la caisse le long de la direction de déplacement, avant l'étape de fixation par vissage. Selon un mode avantageux de l'invention, l'étape de positionnement final des ailes 5 est réalisée par un robot supportant le gabarit, alors que la caisse est à l'arrêt. Selon un mode avantageux de l'invention, l'étape de positionnement de la caisse est réalisée avant l'étape de positionnement final des ailes. Selon un mode avantageux de l'invention, à l'étape de mise en position provisoire des ailes, des vis de fixation des ailes sont pré-engagées dans des orifices desdites 10 ailes. Selon un mode avantageux de l'invention, à l'étape de fixation par vissage, le ou chacun des robots collaboratifs saisit une vis, l'engage dans un orifice d'une des ailes et la visse. Selon un mode avantageux de l'invention, à l'étape de fixation par vissage, le ou 15 chacun des robots collaboratifs saisit, engage et visse plusieurs vis, de manière successive. Selon un mode avantageux de l'invention, la ou les visseuses sont des visseuses électriques asservies avec capteur de couple. Selon un mode avantageux de l'invention, la ou chacune des visseuses comprend 20 une douille apte à engager avec une tête de vis et montée coulissante sur ladite visseuse de manière à compenser le déplacement axial de la vis lors du vissage. L'invention a également pour objet un poste de ligne d'assemblage d'ailes avant sur une caisse de véhicule automobile, comprenant un convoyeur pour la caisse configuré pour déplacer la caisse suivant une direction de déplacement ; et un 25 gabarit de positionnement des ailes sur la caisse ; remarquable en ce qu'il comprend, en outre des moyens de positionnement de la caisse le long de la direction de déplacement ; au moins deux robots collaboratifs équipés de visseuses et disposés de part et d'autre du convoyeur, lesdits robots étant configurés pour visser des vis de fixation des ailes avant sur la caisse alors que la caisse est à 4 l'arrêt ; et un robot supportant le gabarit et apte à positionner ledit gabarit sur la caisse. Les mesures de l'invention sont intéressantes en ce qu'elles proposent un procédé permettant l'assemblage des ailes avant sur une caisse de véhicule automobile sur 5 une ligne d'assemblage et ceci de façon automatisée. Le vissage des ailes avant sur la caisse est effectué de façon automatisée sur le poste d'assemblage au moyen de robots collaboratifs, lorsque la caisse est à l'arrêt. L'invention permet ainsi de s'affranchir d'opérateurs pour le vissage des ailes et permet donc également de diminuer les risques de défauts d'assemblage des ailes tels que des oublis de 10 vissage. L'invention propose également l'utilisation d'un robot pour le positionnement automatisé d'un gabarit à l'avant de la caisse L'invention permet ainsi un gain de temps et de coût de montage des ailes avant sur une caisse de véhicule automobile. Les coûts liés à l'assemblage des véhicules automobile sont également diminués. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux 15 compris à l'aide de la description et des dessins parmi lesquels : - La figure 1 représente un poste de ligne d'assemblage d'ailes avant sur une caisse de véhicule automobile, conformément à l'invention ; - La figure 2 représente une vue de dessus du poste de ligne d'assemblage illustré à la figure 1 ; 20 - La figure 3 illustre un robot et un gabarit du poste de ligne d'assemblage de la figure 1 ; - La figure 4 illustre un ensemble d'un robot collaboratif et de visseuse du poste de ligne d'assemblage de la figure 1 ; - La figure 5 illustre une vue de profil d'une portion du poste de ligne 25 d'assemblage illustré à la figure 1 comprenant des moyens de positionnement de la caisse. Les figures 1 et 2 illustrent respectivement une vue de face et une vue de dessus d'un poste 2 de ligne d'assemblage d'ailes avant 4 sur une caisse 6 de véhicule automobile, selon l'invention. Sera également décrit un procédé d'assemblage 5 desdites ailes avant sur une caisse de véhicule automobile, sur la ligne d'assemblage. L'assemblage des ailes avant sur une caisse de véhicule automobile comprend une étape de mise en position provisoire des ailes avant sur la caisse du véhicule 5 automobile. Après l'étape de positionnement provisoire des ailes avant sur la caisse du véhicule, le positionnement final des ailes est effectué au moyen d'un gabarit, suivi d'une étape de fixation par vissage des ailes sur la caisse du véhicule automobile. L'étape de positionnement final des ailes et l'étape de vissage sont effectuées sur un poste de ligne d'assemblage de l'invention, tel qu'illustré aux 10 figures 1 et 2. L'étape de mise en position provisoire des ailes avant sur la caisse est réalisée sur un poste (non représenté) de la ligne d'assemblage, en amont dudit poste de l'invention. Ainsi, après la mise en position provisoire des ailes avant sur la caisse du véhicule automobile, la caisse est déplacée sur le poste de la ligne d'assemblage de 15 l'invention. Toujours sur les figures 1 et 2, le poste de la ligne d'assemblage de l'invention comprend un convoyeur 8 de la caisse déplaçant la caisse 6 suivant une direction de déplacement d. Le convoyeur est configuré pour déplacer la caisse sur l'ensemble de la ligne d'assemblage du véhicule automobile. Le convoyeur 8 peut comprendre 20 un véhicule de guidage automatique, aussi connu sous l'acronyme anglosaxon AVG (Automatic Guided Vehicle). Le véhicule de guidage automatique peut être guidé au moyen de bandes magnétiques disposées au sol. D'autres moyens de guidage peuvent être utilisés, ceux-ci étant bien connus en soi. Le convoyeur est configuré pour transporter, de façon autonome, la caisse du véhicule d'un poste de la ligne 25 d'assemblage à un autre. Le poste de la ligne d'assemblage de l'invention comprend un gabarit 10 de positionnement final des ailes sur la caisse du véhicule. Le gabarit est représenté de façon schématique. L'étape de positionnement final des ailes sur la caisse est réalisée par un robot 12 supportant le gabarit 10 alors que la caisse 6 est à l'arrêt. Le robot 12 du poste de ligne d'assemblage est apte à positionner le gabarit 10 sur la caisse du véhicule. 6 La figure 3 illustre le robot 12 positionnant le gabarit 10 sur l'avant de la caisse 6 du véhicule. Le robot peut présenter une base 14 et un bras articulé 16 en rotation sur ladite base et supportant le gabarit 10. Le gabarit peut comprendre un cadre central 18 configuré pour être disposé essentiellement à l'horizontale au-dessus du 5 compartiment moteur. Le gabarit peut comprendre des moyens de fixation et/ou de positionnement sur la caisse, ces moyens pouvant coopérer avec des surfaces de références sur la caisse (non représentées) et notamment sur les ailes avant 4. Cet aspect est en soi bien connu de l'homme de métier et ne sera pas détaillé davantage En alternative du robot, le gabarit peut être monté sur un dispositif à vérin (non 10 illustré) configuré pour faire monter et descendre ledit gabarit au-dessus de la caisse du véhicule automobile. Sur les figures 1 et 2, l'étape de fixation des ailes avant par vissage est ensuite réalisée par un ou plusieurs robots collaboratifs 20 équipés de visseuses 22, ladite étape s'effectuant pendant que la caisse du véhicule est à l'arrêt. Le poste 2 de la 15 ligne d'assemblage comprend ainsi au moins deux robots collaboratifs 20 équipés de visseuses 22 et disposés de part et d'autre du convoyeur 8. La ou les visseuses 22 sont des visseuses électriques asservies avec un capteur de couple. Le poste d'assemblage peut également comprendre des coffrets d'asservissement 24 connectés aux visseuses et configurés pour enregistrer le couple et l'angle de 20 chaque vissage effectué. L'analyse de ces paramètres de vissage permet de contrôler la qualité de chaque vissage effectué par les robots. Selon un mode de réalisation de l'invention, à l'étape de positionnement provisoire des ailes sur la caisse du véhicule automobile, des vis de fixation sont pré-engagées dans des orifices des ailes avant de la caisse du véhicule automobile. 25 Selon un autre mode de réalisation de l'invention, les vis sont engagées dans les orifices des ailes avant de la caisse par le ou chacun des robots collaboratifs 20 à l'étape de fixation par vissage. Ainsi, à l'étape de fixation par vissage, le ou chacun des robots collaboratifs 20 saisis une vis et l'engage dans des orifices des ailes 4 de la caisse. Le poste 2 de la ligne d'assemblage peut alors comprendre au moins un 30 bol vibrant (non illustré), à proximité de chacun des robots 20, permettant d'approvisionner lesdits robots en vis. A l'étape de fixation par vissage, le ou chaque 7 robot saisit, engage et visse plusieurs vis de manière successives. L'engagement et le vissage des vis se font sur une portion inférieure et supérieure de chacune des ailes. La figure 4 illustre un exemple de robot collaboratif 20 et de visseuse 22 utilisés pour 5 la fixation des ailes avant. Les robots collaboratifs connus sous la référence commerciale UR10 ® peuvent par exemple être utilisés pour la fixation des ailes. Chaque robot collaboratif 20 peut comprendre un bras articulé 26 équipé d'une visseuse 22. Le robot 20 et la visseuse 22 sont représentés de manière dissociée. La ou chacune des visseuses 22 comprend une douille 28 apte à engager avec une 10 tête de vis et montée coulissante sur ladite visseuse de manière à compenser le déplacement axial de la vis lors du vissage. La douille 28 peut être montée coulissante au moyen d'un dispositif télescopique 30. Afin d'éviter les défauts d'assemblage des ailes sur la caisse, le poste de la ligne d'assemblage comprend des moyens de positionnement de la caisse le long de la 15 direction de déplacement. Le procédé de l'invention comprend une étape de positionnement de la caisse le long de la direction de déplacement, avant l'étape de vissage. L'étape de positionnement de la caisse est avantageusement effectuée avant le positionnement final des ailes sur la caisse du véhicule automobile. La figure 5 illustre une vue de profil de la caisse 6 sur le poste d'assemblage des 20 figures 1 et 2 où sont illustrés les moyens de positionnement 32 de la caisse. Le convoyeur 8 est également représenté. Les moyens de positionnement 32 sont également connus sous le terme de système de re-taquage et permettent d'assurer un positionnement correct de la caisse 6 du véhicule automobile le long de la direction de déplacement d. Ce principe est bien connu en soi dans le domaine 25 automobile. Les moyens de positionnement 32 sont configurés pour positionner correctement la caisse le long de la direction de déplacement et maintenir ladite caisse dans ladite position avant l'étape de positionnement du gabarit et l'étape de fixation par vissage. L'étape de positionnement permet d'assurer une correcte mise en place du gabarit sur la caisse du véhicule. Les moyens de positionnement 30 comprennent des moyens de maintien du convoyeur. Le convoyeur est ensuite libéré une fois que le vissage des ailes est terminé et que le gabarit n'est plus 8 présent sur la caisse. Le convoyeur peut ainsi transporter la caisse vers un autre poste de la ligne d'assemblage. Le poste d'assemblage illustré aux figures 1 et 2 comprend un automate programmable (non représenté) permettant de gérer les différentes étapes du 5 procédé d'assemblage des ailes avant sur ledit poste, REVENDICATIONS1. Procédé d'assemblage d'ailes avant (4) sur une caisse (6) de véhicule automobile, sur une ligne d'assemblage avec un convoyeur (8) déplaçant la caisse (6) suivant une direction (d), ledit procédé comprenant les étapes suivantes : - mise en position provisoire des ailes avant (4) sur la caisse (6) ; - positionnement final des ailes (4) au moyen d'un gabarit (10) coopérant avec lesdites ailes (4) et la caisse (6) ; - fixation par vissage des ailes (4) sur la caisse (6); caractérisé en ce que l'étape de fixation par vissage est réalisée par un ou plusieurs robots collaboratifs (20) équipés de visseuses (22), alors que la caisse (6) est à l'arrêt. 2. Procédé d'assemblage selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit procédé comprend une étape de positionnement de la caisse (6) le long de la direction de déplacement (d), avant l'étape de fixation par vissage. 3. Procédé d'assemblage selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'étape de positionnement final des ailes (4) est réalisée par un robot (12) supportant le gabarit (10), alors que la caisse (6) est à l'arrêt. 4. Procédé d'assemblage selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que l'étape de positionnement de la caisse (6) est réalisée avant l'étape de positionnement final des ailes (4). 5. Procédé d'assemblage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'à l'étape de mise en position provisoire des ailes (4), des vis de fixation des ailes sont pré-engagées dans des orifices desdites ailes. 6. Procédé d'assemblage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'à l'étape de fixation par vissage, le ou chacun des robots collaboratifs (20) saisit une vis, l'engage dans un orifice d'une des ailes (4) et la visse. 7. Procédé d'assemblage selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'à l'étape de fixation par vissage, le ou chacun des robots collaboratifs (20) saisit, engage et visse plusieurs vis, de manière successive. 10 8. Procédé d'assemblage selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la ou les visseuses sont des visseuses électriques (22) asservies avec capteur de couple. 9. Procédé d'assemblage selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce 5 que la ou chacune des visseuses (22) comprend une douille (28) apte à engager avec une tête de vis et montée coulissante sur ladite visseuse de manière à compenser le déplacement axial de la vis lors du vissage. 10. Poste (2) de ligne d'assemblage d'ailes avant (4) sur une caisse (6) de véhicule automobile, comprenant : 10 - un convoyeur (8) pour la caisse (6) configuré pour déplacer la caisse suivant une direction de déplacement (d) ; et - un gabarit de positionnement (10) des ailes sur la caisse ; caractérisé en ce qu'il comprend, en outre : - des moyens de positionnement (32) de la caisse le long de la direction de 15 déplacement (d) ; - au moins deux robots collaboratifs (20) équipés de visseuses (22) et disposés de part et d'autre du convoyeur (8), lesdits robots étant configurés pour visser des vis de fixation des ailes avant (4) sur la caisse alors que la caisse (6) est à l'arrêt ; et 20 - un robot (12) supportant le gabarit (10) et apte à positionner ledit gabarit (10) sur la caisse (6).