Brevet FR3122152A1 — publié le 20221028

La présente invention concerne un dispositif de démontage automatique et simultané des deux charnières d’une porte de véhicule automobile comprenant chacune un gond (G) sous forme d’un axe vertical (A) dont l’extrémité est pourvue d’une collerette (C), les deux gonds étant montés en opposition de telle sorte que leur collerette (C) respective soit en vis-à-vis entre les deux charnières, caractérisé en ce qu’il comprend au moins une vis rotative (1) couplée à un moteur (M) et reliée à deux organes de préhension (2) desdites collerettes assurant l’extraction axiale du gond (G) par rotation de ladite vis, chacun desdits organes de préhension (2) étant associé à un élément vibratoire (3) facilitant l’extraction du gond. Figure de l’abrégé : Fig. 2A Dispositif pour le démontage automatique des charnières de portes de véhicules automobiles L’invention s’applique au domaine du démontage des charnières de portes des véhicules automobiles. Plus précisément, l’invention concerne un dispositif perfectionné destiné à assurer le démontage automatique et simultané des charnières provisoires de portes. En usine, sur les chaînes d’assemblage des constructeurs automobiles, les portes sont montées de façon provisoire sur la caisse avant le passage du véhicule dans l’atelier de peinture. Ce montage provisoire est assuré au moyen de charnières permettant de verrouiller les portes en position ouverte à environ 70° pour faciliter le passage des robots de peinture dans les entrées de portes et dans la caisse. Les portes sont ensuite déposées, à la fois, pour faciliter l'accessibilité à l’habitacle et permettre leur habillage. Les charnières provisoires comprennent généralement deux gonds de structure simple qui sont donc séparés lors du démontage des portes et remplacés par la suite par des gonds définitifs lors du remontage des portes après habillage. Aujourd'hui, le démontage des portes est effectué de façon manuelle par un opérateur qui utilise un préhenseur/convoyeur pour supporter la porte et un sécateur dit de vigneron modifié de façon ad-hoc pour successivement débloquer, un par un, le gond de chaque charnière, l'extraire manuellement et le récupérer. Toutefois, ces gonds provisoires, qui ont été préalablement passés en cataphorèse et en peinture, sont parfois difficiles à extraire ce qui implique des efforts manuels importants et entraîne une usure prématurée des sécateurs qu’il faut alors réparer ou remplacer fréquemment. En outre, ce mode de démontage mobilise un opérateur de chaque côté du véhicule ce qui pénalise les surfaces sur la chaîne de montage en occupant deux postes latéraux ainsi que les bords de lignes où les portes sont chargées manuellement sur le convoyeur. Par ailleurs, cette opération manuelle et laborieuse est susceptible de générer des défauts d'aspect quand un gond, arraché trop brutalement, chute sur la caisse déjà peinte et provoque un éclat. Le brevet FR2988318B1 décrit une pince pour démonter ou remonter une charnière de porte de véhicule automobile. Cette pince comprend un mors fixe et un mors mobile destinés à prendre appui sur la charnière et une cale fixée de façon amovible au mors mobile de telle sorte que lors de la fermeture de la pince, cette cale puisse prendre appui axialement sur l'axe de la charnière. Le brevet FR2705605B1 décrit un dispositif pour le démontage robotisé d'une porte de véhicule automobile articulée sur la caisse à l'aide d'au moins une charnière à gonds amovibles par soulèvement rectiligne de la porte. Cependant, aucun de ces dispositifs antérieurs ne permet de démonter automatiquement et simultanément les deux charnières d'une même porte tout en retenant les gonds pour les récupérer et les collecter. Dans ce contexte, l’invention vise à surmonter les problèmes techniques et à pallier les insuffisances des dispositifs antérieurs en proposant de remplacer l’actuel sécateur de « vigneron » (modifié) par un système motorisé facilitant le démontage simultané des deux charnières de porte en diminuant les efforts mis en œuvre et en récupérant les gonds provisoires en vue d’un éventuel recyclage. Ce but est atteint, selon l’invention, au moyen d’un dispositif de démontage automatique et simultané des deux charnières d’une porte de véhicule automobile comprenant chacune un gond sous forme d’un axe vertical dont l’extrémité est pourvue d’une collerette, les deux gonds étant montés en opposition de telle sorte que leur collerette respective soit en vis-à-vis entre les deux charnières, caractérisé en ce qu’il comprend au moins une vis rotative couplée à un moteur et reliée à deux organes de préhension desdites collerettes assurant l’extraction axiale du gond par rotation de ladite vis, chacun desdits organes de préhension étant associé à un élément vibratoire facilitant l’extraction du gond. Selon une caractéristique avantageuse, le dispositif de l’invention comprend au moins une colonne de guidage montée parallèlement à la vis rotative. De préférence, chaque organe de préhension est associé à un élément assurant la récupération du gond après extraction. Selon une variante spécifique de réalisation, cet élément de récupération est une ventouse magnétique. Selon un premier mode de réalisation du dispositif de l’invention, les organes de préhension sont constitués de fourchettes reliées à la vis rotative par des bagues antagonistes. Selon une première variante de réalisation, la vis rotative est une vis unique à billes. Selon une autre variante, la vis rotative est une vis sans fin unique reliée aux deux organes de préhension via deux tronçons dont les filetages respectifs sont en hélices inversées. Selon un autre mode de réalisation de l’invention, le dispositif de démontage comprend deux ensembles montées tête-bêche, chaque ensemble étant formé d’une paire de vis rotatives parallèles et couplées, via un pignon, à un moteur, chacune des vis étant reliée à un doigt pivotant formant avec le doigt symétrique de la vis parallèle un organe de préhension de la collerette du gond. De préférence, le moteur est monté de façon intercalaire entre les eux ensembles. Selon un mode de réalisation spécifique, l’élément vibratoire est un actuateur piézo-électrique. Un autre objet de l’invention est un procédé de mise en œuvre d’un dispositif de démontage automatique et simultané des charnières provisoires de porte présentant les caractéristiques définies ci-dessus pour le montage d’un véhicule automobile. Le procédé de démontage de l’invention s'inscrit dans un programme visant à automatiser l'ensemble des opérations postérieures à l’étape de peinture et comprenant, notamment, l’ouverture des portes, le dégondage, le décrochage de ces portes et de leur transfert par convoyeur. Le dispositif de démontage selon l’invention autorise ainsi l’automatisation complète du procédé de montage des véhicules en étant monté, par exemple, sur un manipulateur accroché au bras d'un robot. Ce dispositif perfectionné, en permettant de régler la position de chaque organe d’extraction, facilite ainsi le démontage des charnières et s’avère polyvalent et adaptable à tout type de portes et/ou de véhicules équipés de charnières provisoires pourvues d’un gond à collerette. Le dispositif de l’invention rend ainsi caduque l’utilisation des sécateurs qui s'avéraient fragiles en raison d'une exploitation critique et intensive de leurs possibilités mécaniques. L’invention permet, en outre, de réduire les efforts exercés sur les charnières et d’améliorer la compacité de l’outillage, notamment, en utilisant un seul moteur tout en offrant un gain d’espace en entrée de la ligne d’assemblage ce qui est particulièrement appréciable dans le cadre de l’intégration en usine des opérations d’assemblage des véhicules hybrides rechargeables. Cet avantage s’accompagne d’une diminution appréciable de l’effectif des équipes. En effet, l'automatisation du processus complet permet de déplacer la tache de démontage dans une zone en amont du flux de montage sans l’intervention d’un opérateur. Enfin, l’invention permet d’effectuer conjointement la récupération des gonds en vue d’un éventuel recyclage. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description qui va suivre, en référence aux dessins annexés et détaillés ci-après. est une vue de face d’une charnière provisoire de porte pour véhicule automobile. est une vue de côté d’un premier mode de réalisation du dispositif de l’invention pour le démontage automatique des charnières de véhicule automobile. est une vue de détail et de dessus du dispositif de la . est une vue partielle et de côté d’un second mode de réalisation du dispositif de l’invention pour le démontage automatique des charnières de véhicule automobile. est une vue en coupe partielle et de dessus du dispositif la . Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques dans la description et sur les figures. Naturellement, les modes de réalisation du dispositif de l’invention illustrés par les figures présentées ci-dessus et décrites ci-après, ne sont donnés qu'à titre d’exemples non limitatifs. Il est explicitement prévu que l'on puisse proposer et combiner entre eux différents modes pour en proposer d'autres. L’invention concerne le démontage des charnières provisoires à la sortie du poste de peinture en vue de la dépose des portes pour faciliter l'accessibilité à l’habitacle et permettre l’habillage intérieur. Les portes sont généralement pourvues de deux charnières provisoires montées en opposition. Chacune de ces charnières (figures 1 et 2A) comprend un gond G sous forme d’un axe vertical A dont l’un des extrémités est pourvue d’une collerette C de plus grand diamètre. Les deux gonds G sont coaxiaux et leur collerette C respective se trouvent ainsi en vis-à-vis entre les deux charnières, comme illustré par la . L’invention propose un dispositif permettant de démonter, automatiquement et simultanément, les deux charnières d'une même porte tout en retenant les gonds G pour les récupérer et les collecter, en vue d’un éventuel recyclage. Le dispositif de l’invention peut être réalisé selon deux modes de réalisation représentés respectivement par les figures 2A, 2B et 3A, 3B. Chacun de ces modes comprend au moins une vis rotative 1 couplée à un moteur unique M et reliée à deux organes 2 de préhension des collerettes C des gonds G. Ces organes assurent l’extraction axiale du gond G par traction grâce à la rotation de la vis 1 motorisé. De manière générale, ce dispositif de démontage comprend une colonne de guidage 4 montée parallèlement à la vis 1. Selon une première option, l’invention prévoit que chaque organe de préhension 2 soit associé à un élément 5 assurant la récupération du gond après extraction. L’élément de récupération 5 est, par exemple, constitué d’une ventouse magnétique. Selon une seconde option, complémentaire de la première option, qui est avantageusement utilisée pour réduire les efforts nécessaires à l’arrachement des gonds G et faciliter leur extraction, l’invention prévoit que chaque organe de préhension 2 soit doté d’un élément vibratoire 3, ici sous forme d’actuateurs piézoélectriques, qui transmettent aux charnières des vibrations haute fréquence. Dans le premier mode de réalisation du dispositif de l’invention, illustré par les figures 2A et 2B, les organes de préhension 2 sont constitués de fourchettes (dont l’une est représentée sur la ) reliées à la vis rotative 1 par des bagues 6 antagonistes. Les fourchettes comportent deux branches 2a, 2b dont les extrémités sont biseautées pour faciliter la préhension des collerettes C. Ces branches délimitent entre elles un espace dont la largeur d est sensiblement égal au diamètre des collerettes C. Cette vis rotative 1 est ici une vis sans fin unique reliée aux deux organes de préhension via ses deux tronçons, respectivement, haut et bas 1a, 1b dont les filetages respectifs 10a, 10b sont en hélices inversées. Une variante non représentée de ce mode de réalisation consiste à remplacer la vis sans fin par une vis à billes. Ainsi, le dispositif de démontage de l'invention est constitué de la combinaison de trois moyens distincts. Le premier moyen est constitué de la vis rotative 1 (vis sans fin ou vis à billes) . Cette vis est formée, soit de deux tronçons à filetages inversés solidarisés l’un à l’autre de façon coaxiale et opposée, soit formée d’une tige unique dont les partie haute et basse ont des filetages inversés. La vis 1 est entraînée en rotation par un moteur unique M (monté ici en partie haute) afin d'assurer la simultanéité de l'arrachement des deux gonds G. Le second moyen est constitué des organes 2 assurant l’extraction des gonds G. Chacun de ces organes 2 est relié à la vis 1 par une bague 6. Avant d’entrer en action, les organes 2 se déplacent en sens opposé parallèlement à l'axe vertical commun A des gonds des deux charnières pour d’abord se positionner de façon précise en regard de ces charnières (qui ont un entraxe variable suivant le type de portes). Ensuite, pour effectuer l’extraction des gonds G les organes 2 viennent en prise avec les collerettes C sur lesquelles ils exercent des tractions axiales de sens opposés pour extraire les gonds de leur logement. Le troisième moyen est constitué des éléments vibratoires 3 qui assistent les organes de préhension 2 en transmettant aux charnières des vibrations à haute fréquence divisant l'effort d'arrachement des gonds G par un facteur d’environ 10. Un quatrième moyen, quant à lui optionnel, est constitué de l’élément 5 de récupération des gonds G après extraction. Ce moyen est particulièrement adapté au cas où l’on souhaite recycler les gonds. L’élément 5 est constitué, de préférence, d’une ventouse magnétique dont l’effet d’attraction est annulé par circulation d'un courant électrique dans une bobine. Ce moyen présente l'avantage d’être économe en énergie électrique et d'être en sécurité positive car il fonctionne toujours en l'absence de courant. Toutefois, cet élément n’est pas utile pour le second mode de réalisation de l’invention, comme décrit ci-après. Dans un second mode de réalisation de l’invention, le dispositif de démontage comprend deux ensembles montés de façon superposée (et dont un seul est illustré par la ) comprenant chacun une paire de vis rotatives 11, 12 parallèles couplées, via un pignon 7, à un moteur M. Les deux ensembles sont montées tête-bêche et le moteur M est, de préférence, disposé de façon intercalaire. Chacune des vis 11, 12 de chaque ensemble est reliée (ici à leur partie basse) à un doigt pivotant 21, 22 formant, avec le doigt symétrique de la vis parallèle, un organe de préhension de la partie haute du gond G sous la collerette C. Des colonnes de maintien et de guidage 9a, 9b parallèles aux vis 11, 12 montées de part et d’autre et des paliers 10 de passage des vis assurent la rigidité et la tenue mécanique du dispositif. Les deux doigts 21, 22 pivotent dans un plan sensiblement horizontal autour d’axes parallèles à l’axe A des gonds et viennent se mettre en position de part et d'autre de la collerette C grâce à la rotation simultanée des deux vis 11, 12. Ce mouvement simultané est permis par la position centrale du moteur M équipé d'un seul pignon 7 actionnant deux autres roues dentées 8a, 8b diamétralement opposées. Il est aussi prévu dans ce second mode de réalisation que l’un des doigts 21, 22 soit doté d’un élément vibratoire (non représenté sur les figures 3A, 3B) comme, par exemple, un actuateur piézoélectrique analogue à celui utilisé dans le premier mode de réalisation, pour faciliter l'extraction du gond G. Ce second mode de réalisation est avantageux en qu’il permet d’assurer la récupération des gonds sans utiliser d’organe indépendant de récupération. Grâce à ses deux modes de réalisation décrits ci-dessus, le dispositif de l’invention permet le réglage de la position et, en particulier de la hauteur de chacun des organes de préhension, en fonction de la position des charnières, le rendant polyvalent et adaptable à tout type de portes ou de véhicules équipés de ce type de charnières. Dispositif de démontage automatique et simultané des deux charnières d’une porte de véhicule automobile comprenant chacune un gond (G) sous forme d’un axe vertical (A) dont l’extrémité est pourvue d’une collerette (C), les deux gonds étant montés en opposition de telle sorte que leur collerette (C) respective soit en vis-à-vis entre les deux charnières, caractérisé en ce qu’il comprend au moins une vis rotative (1) couplée à un moteur (M) et reliée à deux organes de préhension (2) desdites collerettes assurant l’extraction axiale du gond (G) par rotation de ladite vis, chacun desdits organes de préhension (2) étant associé à un élément vibratoire (3) facilitant l’extraction du gond. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il comprend au moins une colonne de guidage (4, 9a, 9b) montée parallèlement à ladite vis rotative (1). Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque organe de préhension (2) est associé à un élément (5) assurant la récupération du gond (G) après extraction. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit élément de récupération (5) est une ventouse magnétique. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les organes de préhension (2) sont constitués de fourchettes reliées à ladite vis rotative (1) par des bagues (6) antagonistes. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite vis rotative (1) est une vis à billes unique. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite vis rotative (1) est une vis sans fin unique reliée aux deux organes de préhension (2) via deux tronçons (1a, 1b) dont les filetages respectifs sont en hélices inversées. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu’il comprend deux ensembles montées tête-bêche, chaque ensemble étant formé d’une paire de vis rotatives (11, 12) parallèles et couplées, via un pignon, à un moteur (M), chacune des vis (11, 12) étant reliée à un doigt (21, 22) pivotant formant avec le doigt symétrique de la vis parallèle un organe de préhension de la collerette (C) du gond (G). Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit élément vibratoire (3) est un actuateur piézo-électrique. Procédé de mise en œuvre d’un dispositif de démontage automatique et simultané des charnières provisoires de porte selon l’une des revendications précédentes pour le montage d’un véhicule automobile.