Brevet FR3093020A1 — publié le 20200828

Description Titre de l'invention : Procédé d'assemblage d'un dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation pour véhicule automobile [0001] L'invention a pour objet un procédé d'assemblage d'un dispositif de chauffage, ven- tilation et/ou climatisation pour véhicule automobile. [0002] Un tel dispositif de ventilation, chauffage et/ou climatisation assure la régulation de la température d'un flux d'air destiné à alimenter l'habitacle du véhicule. [0003] De nos jours, les dispositifs de ventilation, chauffage et/ou climatisation sont majori- tairement assemblés manuellement par un opérateur qui fixe sur une ligne de production chacun des éléments constituant les dispositifs les uns après les autres. [0004] Le but de l'invention est d'augmenter la productivité des lignes de production en simplifiant les solutions de préhension et d'assemblage. [0005] A cet effet, l'invention a pour objet un procédé d'assemblage d'un dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation pour véhicule automobile, comprenant une étape de déplacement d'au moins une pièce par un manipulateur, par exemple un robot, muni de moyens de préhension, les moyens de préhension comprenant au moins un premier doigt délimitant une forme triangulaire, ladite pièce comprenant un élément d'une forme complémentaire de la forme triangulaire du doigt du manipulateur, dite contre forme, de sorte que, au cours de l'étape de déplacement, le manipulateur saisit la pièce par les moyens de préhension, la contre forme de la pièce coopérant avec la forme triangulaire du doigt. [0006] Grâce à la présente invention, le manipulateur permet l'automatisation de l'assemblage du dispositif, puisqu'il saisit, transporte et monte chaque élément de manière robuste et répétable, tout en tenant compte des dispersions initiales de posage. [0007] Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens de préhension du mani- pulateur comprennent un deuxième doigt, et, quand le manipulateur saisit la pièce, le deuxième doigt coopère avec un autre élément de la pièce. [0008] Selon une autre caractéristique de l'invention, quand le manipulateur saisit la pièce, la pièce pivote ou translate pour atteindre une position spécifique, dite position répétable avant assemblage. [0009] Selon une autre caractéristique de l'invention, le manipulateur comprend un deuxième doigt présentant une forme cylindrique ou une forme plate. [0010] Selon une autre caractéristique de l'invention, les doigts du manipulateur s'étendent parallèlement à une direction dite direction longitudinale et la pièce pivote selon un axe parallèle à la direction longitudinale. [0011] L'invention concerne également un manipulateur pour la mise en oeuvre du procédé 2 d'assemblage d'un dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation pour véhicule automobile tel que décrit précédemment, comprenant des moyens de préhension munis d'au moins un doigt délimitant une forme triangulaire confieurée pour coopérer avec une forme complémentaire, dite contre forme, d'un élément d'une pièce à assembler dans ledit dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation. [0012] Selon une autre caractéristique de l'invention, le premier et le deuxième doigts s'étendent parallèlement à une direction, dite direction longitudinale. [0013] Selon une autre caractéristique de l'invention, la forme triangulaire est un évidement. [0014] Selon une autre caractéristique de l'invention, la forme triangulaire est une pro- tubérance. [0015] Autrement dit, la forme triangulaire peut être agencée sur le doigt sous la forme d'un évidement en forme de triangle, dans ce cas la pièce présentant la contre forme sera sous la forme d'une protubérance de forme triangulaire de forme complémentaire à la forme triangulaire présente sur le doigt. Bien évidemment, l'invention concerne la configuration inverse où, la forme triangulaire peut être agencée sur le doigt sous la forme d'une protubérance en forme de triangle, et dans ce cas la pièce présentant la contre forme sera sous la forme d'un évidement de forme triangulaire de forme complémentaire à la forme triangulaire présente sur le doigt. [0016] L'invention concerne également une pièce pour un dispositif de chauffage, ven- tilation et/ou climatisation de véhicule automobile, conformée pour la mise en oeuvre du procédé d'assemblage tel que décrit précédemment, comprenant un élément d'une forme complémentaire d'une forme triangulaire d'un doigt du manipulateur, dite contre forme. [0017] Selon une autre caractéristique de l'invention, la contre forme triangulaire fait saillie d'un composant de la pièce. Brève description des dessins [0018] D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l'analyse des dessins annexés, sur lesquels : Fig. 1 100191 Ifig.11 illustre une vue en perspective d'un manipulateur selon un premier mode de réalisation de la présente invention. Fig. 2 100201 Ifig.21 illustre une vue de détail de la figure I. Fig. 3 100211 Ifig.31 3 illustre une vue en perspective d'un manipulateur selon un deuxième mode de réalisation de la présente invention. Fig. 4 100221 Ifig.41 illustre une vue de détail de la figure 1. Fig. 5 [0023] [fig.51 illustre une vue en perspective d'une pièce d'un dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation conformée pour être saisie et déplacée par le manipulateur de la figure 1 ou le manipulateur de la figure 3. Fig. 6 [0024] [fig.6] illustre une vue de dessus de la pièce de la figure 5 en position saisie par le manipulateur de la figure 1. Fig. 7 [0025] [fig.7] illustre une vue de dessus de la pièce de la figure 5 en position saisie par le manipulateur de la figure 3. Fig. 8 [0026] [fig.8] illustre une dispersion angulaire de positionnement de la pièce de la figure 5 en position saisie par le manipulateur de la figure 3. Fig. 9 [0027] [fig.9] illustre une vue de dessus de la pièce de la figure 5 pour un calcul de la dispersion angulaire de la figure 8. Fig. 10 [0028] [fig.10] illustre un chronogramme d'un procédé d'assemblage d'un dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation selon la présente invention. Description des modes de réalisation [0029] L'invention a pour objet un procédé d'assemblage d'un dispositif de chauffage, ven- tilation et/ou climatisation pour véhicule automobile, référencé 100 sur la figure 10. [0030] L'invention a également pour objet un manipulateur , on peut également parler d'un préhenseur ou encore selon un mode de réalisation donné d'un robot, et une pièce conformés pour coopérer ensemble de sorte à mettre en oeuvre le procédé 100. [0031] Le manipulateur est référencé 1 sur les figures, tandis que la pièce est référencée 10. [0032] Comme illustré sur la figure 10, le procédé 100 comprend une étape 101 dc dé- placement d'au moins la pièce par le manipulateur 1. [0033] L'étape de déplacement 101 comprend une étape de préhension 102, au cours de laquelle le manipulateur 1 saisit la pièce 10 comme il va être détaillé ultérieurement. [0034] L'étape de déplacement 101 comprend également une étape 103 de transport de la pièce 10. [0035] Le manipulateur 1 est maintenant détaillé. [0036] Comme il ressort des figures 1 à 4, le manipulateur 1 comprend des moyens de préhension 2 munis d'au moins un doigt 3 délimitant une forme de section triangulaire. [0037] Comme illustré sur les figures 1 et 3, le doigt 3 forme une extrémité libre d'un bras articulé 4 du manipulateur 1 et monté sur un corps 5 du manipulateur 1. [0038] La forme triangulaire du doigt 3 est configurée pour coopérer avec une forme com- plémentaire, dite contre forme, de la pièce 10, comme il sera détaillé ultérieurement. [0039] Cette forme triangulaire permet de rattraper une très grande dispersion angulaire de positionnement initial dc la pièce 10 comme il sera expliqué en relation avec les figures 8 et 9. [0040] Comme particulièrement visible sur les figures 2 et 4, la forme triangulaire est un prisme triangulaire concave, constituée par un évidement dc section triangulaire 6 dans le bras 3. [0041] Les moyens de préhensions 2 du manipulateur 1 comprennent un deuxième doigt 7 présentant une f une forme plane (figures 1 et 2) ou forme cylindrique (figures 3 et 4). [0042] L'ensemble du premier doigt 3 et du deuxième doigt 7 forme une pince du mani- pulateur 1. [0043] Avantageusement, le premier doigt 3 et le deuxième doigt 7 s'étendent parallèlement à une direction, dite direction longitudinale, notée L sur les figures. [0044] Sur la figure 2, une paroi plane 8 du deuxième doigt 7 du manipulateur 1 fait face à l'évidement triangulaire 6 du premier doigt 3. La paroi plane 8 s'étend dans un plan contenant la direction longitudinale L. [0045] Sur la figure 4, la forme cylindrique du doigt 7 fait face à l'évidement triangulaire 6 du premier doigt 3. La forme cylindrique est constituée par un cylindre droit 9 dont un axe longitudinal s'étend parallèlement à la direction longitudinale L. [0046] Le couplage de l'évidement triangulaire 6 du doigt 3 à la forme soit cylindrique soit plane du doigt 7 assure au manipulateur 1 de pouvoir saisir et transporter tout type de pièce 10. [0047] Selon l'invention, les doigts de préhensions peuvent aussi être en mesure de saisir d'autres pièces qui n'auraient pas les contres formes en triangle telles que les pièces avec des surfaces plates. [0048] La pièce 10 est maintenant détaillée. [0049] Comme déjà indiqué, la pièce 10 comprend une contre forme 11 destinée à coopérer avec le premier doigt 3 du manipulateur 1. [0050] Comme visible sur la figure 5, la contre forme 11 est de section triangulaire dont les dimensions coïncident avec celles de l'évidement 6 du premier doigt 3 du manipulateur 1 de sorte que lorsque le manipulateur 1 saisit la pièce 10, la contre forme 11 est parfaitement insérée dans l'évidement 6. [0051] La contre forme 11 assure que la pièce 10, quelle que soit sa forme, puisse être saisie par le manipulateur 1. [0052] Sur la figure 5, la contre forme 11 fait saillie hors d'un cylindre creux 12 de la pièce 10. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à cette configuration, et la contre forme 10 peut faire saillie d'une autre partie de la pièce 10, à condition de préférence que la partie en question ne soit pas fonctionnelle. [0053] De préférence, la contre forme 11 présente une hauteur suffisante pour que la pièce puisse être portée par le manipulateur 1, par exemple une hauteur H supérieure ou égale à 5 mm. [0054] Une position de préhension de la pièce 10 est illustrée sur les figures 6 et 7. [0055] Sur les figures 6 et 7, la contre forme 11 est insérée dans l'évidement 6 du doigt 3. [0056] Sur la figure 6, la paroi plane 8 du doigt 7 est placée contre une paroi externe 13 du cylindre 12, à l'extérieur du cylindre 11. [0057] Sur la figure 7, le cylindre 9 du doigt 7 est placé contre une paroi interne 14 du cylindre 12, à l'intérieur du cylindre 12. [0058] Ainsi, au cours de l'étape de préhension 102, les moyens de préhensions 2 formés par les doigts 3 et 7 saisissent fermement la pièce 10, l'évidement 6 coopérant avec la contre forme 11. [0059] Selon la position initiale dans laquelle se trouve la pièce 10 avant d'être saisie par le manipulateur 1, la pièce 10 pivote selon un axe parallèle à la direction longitudinale L au cours de l'étape de préhension 102 pour atteindre une position spécifique, dite position répétable avant assemblage. [0060] Ainsi, le manipulateur 1 est capable de saisir et transporter la pièce 10, même si la position initiale de celle-ci s'écarte de la position répétable, pour positionner la pièce 10 dans la position répétable. [0061] Sur la figure 8, sont illustrées les deux positions initiales extrémales A et B que la pièce 10 peut occuper et être saisie par le manipulateur 10. [0062] Un angle a entre les positions A et B définit la dispersion angulaire permise par le procédé 100. [0063] Entre les positions A et B (incluses), le manipulateur 1 est capable d'auto-centrer la pièce 10 pour atteindre la position répétable avant assemblage. [0064] L'angle a dépend d'un paramètre R et d'un paramètre T illustrés sur la figure 9. 6 [0065] Le paramètre R est la distance entre un point de contact P et l'extrémité du triangle de la pièce à saisir. Le point de contact P est la distance entre la pièce 10 et le deuxième doigt 7 du manipulateur 1. [0066] Le paramètre T est la longueur de la base B du triangle de l'évidement 6. [0067] L'angle n s'écrit selon l'équation suivante [MATH 1] [0068] a 2sin-1( ) 2R [0069] Contrairement à l'art antérieur, le positionnement initial de la pièce 10 est moins contraignant grâce à l'association du manipulateur 10 et de la contre forme 11, ce qui assure que le procédé d'assemblage 100 puisse avoir lieu malgré un positionnement imparfait de la pièce 10. [0070] Le procédé selon la présente invention permet d'augmenter la productivité des lignes de production, puisqu'il prévoit d'adapter chaque pièce 10 à monter d'un dispositif d'un dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation pour véhicule automobile, et ainsi d'automatiser tout l'assemblage du dispositif 7