Brevet FR3150771A1 — publié le 20250110

L’invention concerne un procédé d’assemblage par soudo-brasage d’un bord latéral de pavillon (201) de véhicule automobile sur un brancard supérieur de côté de caisse (111) dudit véhicule, ledit procédé comportant une étape consistant à réaliser, par le dessus du pavillon dudit véhicule, un cordon de soudo-brasage le long d’une ligne de jonction entre, d’une part, un renvoi oblique (201A) dudit bord latéral de pavillon (201), orienté vers le bas et du côté interne, et d’autre part, un pan oblique (111A) dudit brancard supérieur de côté de caisse (111), orienté également vers le bas et du côté interne ; caractérisé en ce que, préalablement à et durant ladite étape de réalisation du cordon de soudo-brasage, ledit procédé comporte une étape d’application, par le dessous dudit pavillon et via des moyens de placage (11), d’efforts surfaciques d’appui contre et le long de la face interne dudit renvoi oblique (201A). Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 3 Procédé d’assemblage par soudo-brasage d’un bord latéral de pavillon sur un brancard supérieur de côté de caisse La présente invention concerne d’une manière générale l'assemblage dédié au montage d'un pavillon en haut d'une caisse de véhicule automobile comportant deux côtés de caisse pourvus de brancards supérieurs reliés par au moins deux traverses avant et arrière. Lors du procédé d’assemblage d’un pavillon en haut d’une caisse d’un véhicule automobile, on vient assembler les deux bords latéraux de ce pavillon sur les deux brancards supérieurs formant les sommets des deux côtés de caisse de ce véhicule. Chaque bord latéral de pavillon et le côté de caisse correspondant sont en contact selon sensiblement une ligne de jonction entre, d’une part un renvoi oblique de ce bord latéral de pavillon, orienté vers le bas et du côté interne, et d’autre part, un pan oblique de ce brancard supérieur, orienté également vers le bas et du côté interne. L’assemblage de chaque bord latéral de pavillon sur le brancard supérieur correspondant est assuré classiquement via un cordon de soudo-brasage, réalisé le long de cette ligne de jonction, par une tête de soudo-brasage portée par un bras robotisé, ce qui permet également d’assurer l’étanchéité entre ces deux pièces. Afin de garantir une qualité optimale des cordons de soudure, le jeu entre le renvoi oblique de chaque bord latéral du pavillon et le pan oblique du brancard supérieur correspondant doit être nul ou quasiment (inférieur à 0,3 millimètre) lors du passage de la tête de soudage laser du bras robotisé. Afin d'assurer le placage entre les bords latéraux du pavillon et les brancards supérieurs des côtés de caisse, il est connu d’utiliser un portique dit « mille-pattes » enveloppant le véhicule, ce portique comprenant dans sa partie supérieure deux poutres longitudinales portant chacune plusieurs patins presseurs répartis longitudinalement au dessus et le long d’un bord latéral correspondant de ce pavillon. Ces patins presseurs permettent d’appliquer, durant la réalisation des cordons de soudo-brasure, des efforts surfaciques d’appui contre et le long des deux bords latéraux de ce pavillon. La conception d’un tel portique s’avère toutefois particulièrement coûteuse. Par ailleurs et de part leur proximité avec la tête de soudage lors de la réalisation des cordons de soudure, les patins presseurs subissent des gradients thermiques très élevés ce qui entraîne leur dégradation rapide et nécessite leur changement régulier. Il est également connu, notamment du document EP 2 473 312 B1, de prévoir, sur chaque dispositif de soudage laser, deux galets rotatifs presseurs sollicités par des vérins pour presser la tôle de pavillon contre celle du côté d'habitacle suivant une ligne parallèle à la ligne de jonction entre ces deux tôles, de sorte à maintenir en position le bord latéral du pavillon durant l’opération de soudo-brasage. L’utilisation de tels galets presseurs a toutefois tendance à générer une déformation de la tôle de pavillon (effet d’ondulation) en fin de réalisation du cordon de soudo-brasage lorsque la tête de soudage atteint le bord avant ou arrière du pavillon préalablement soudé par points à une traverse correspondante de la caisse du véhicule. Un tel effet d’ondulation impacte négativement l’aspect esthétique de la face supérieure du pavillon qui est visible depuis l’extérieur du véhicule. Par ailleurs, et de part leur proximité avec la tête de soudage lors de la réalisation des cordons de soudure, ces galets presseurs subissent également des gradients thermiques très élevés entraînant leur dégradation rapide et nécessitant leur changement régulier. La présente invention vise donc à améliorer la situation. Elle propose à cet effet un procédé d’assemblage par soudo-brasage d’un bord latéral de pavillon de véhicule automobile sur un brancard supérieur de côté de caisse dudit véhicule, ledit procédé comportant une étape consistant à réaliser, par le dessus du pavillon dudit véhicule, un cordon de soudo-brasage le long d’une ligne de jonction entre, d’une part, un renvoi oblique dudit bord latéral de pavillon, orienté vers le bas et du côté interne, et d’autre part, un pan oblique dudit brancard supérieur de côté de caisse, orienté également vers le bas et du côté interne ; caractérisé en ce que, préalablement à et durant ladite étape de réalisation du cordon de soudo-brasage, ledit procédé comporte une étape d’application, par le dessous dudit pavillon et via des moyens de placage, d’efforts surfaciques d’appui contre et le long de la face interne dudit renvoi oblique. En assurant un tel placage le long de la ligne de jonction entre le renvoi oblique du bord latéral de pavillon et le pan oblique du brancard supérieur, le procédé selon l’invention permet de garantir une qualité optimale du cordon de soudure et sans effet d’ondulation de la tôle de pavillon. L’effort d’appui étant effectué contre une portion du bord latéral du pavillon destinée à être dissimulée par la garniture intérieure de pavillon, le procédé selon l’invention permet d’éviter tout impact négatif sur la qualité perçue de ce véhicule. Par ailleurs et du fait que l’application de cet effort d’appui soit effectuée par le dessous du pavillon dans une zone relativement éloignée de la tête de soudure, le procédé selon l’invention permet de limiter l’intensité des gradients thermiques subis par les moyens de placage de sorte à améliorer leur durabilité dans le temps. Selon des caractéristiques préférées dudit procédé selon l’invention : - lesdits moyens de placage comportent un dispositif presseur porté par un bras robotisé et comprenant un bâti supportant des éléments presseurs ; - chaque dit élément presseur est porté par un organe support correspondant monté coulissant transversalement par rapport audit bâti ; - chaque dit organe support est mobile, entre une position rétracté de repos et une position déployée de pressage dans laquelle l’élément presseur porté par cet organe support est susceptible d’appliquer un effort surfacique d’appui contre une zone de la face interne dudit renvoi oblique ; - chaque dit organe support est piloté par un actionneur pneumatique ou hydraulique ; - ledit dispositif presseur est introduit dans la zone habitacle dudit véhicule en dessous dudit pavillon via une ouverture d’entrée située en partie arrière de la caisse dudit véhicule ; - lesdits moyens de placage comportent plusieurs organes de serrage manuels disposés par un opérateur le long de ladite ligne de jonction ; - chaque dit organe de serrage manuel comporte deux mâchoires sollicitées l’une vers l’autre par des moyens élastiques de rappel et prévues pour venir respectivement en appui contre la face interne dudit renvoi oblique et contre une face inférieure d’un élément du côté de caisse ; - l’intensité de l’effort surfacique d’appui, exercé par l’une des mâchoires de chaque dit organe de serrage contre la face interne dudit renvoi oblique, est ajustable par des moyens de réglage à vis sans fin ; et/ou - ledit cordon de soudo-brasage est réalisé par une tête de soudo-brasage portée par un bras robotisée et alimentée par une source laser. L’exposé de l’invention sera maintenant poursuivi par la description détaillée de plusieurs exemples de réalisation, donnée ci-après à titre illustratif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - représente une illustration schématique d’une ligne d'assemblage du pavillon au sommet de la caisse d'un véhicule automobile, mettant en œuvre le procédé selon l’invention ; - est une vue en perspective d’une caisse de véhicule automobile s’apprêtant à recevoir son pavillon ; - représente une vue en coupe transversale d’un bord latéral du pavillon maintenu plaqué par un dispositif presseur porté par un bras robotisé contre un brancard supérieur du côté caisse correspondant avant l’assemblage définitif de ces deux éléments par la réalisation d’un cordon de soudo-brasage le long de leur ligne de jonction ; et - représente une vue de coupe transversale en perspective d’un bord latéral du pavillon maintenu plaqué par des organes de serrage manuels contre un brancard supérieur du côté caisse correspondant avant l’assemblage définitif de ces deux éléments par la réalisation d’un cordon de soudo-brasage le long de leur ligne de jonction. La représente une ligne d'assemblage 1 d'un pavillon 200 au sommet d'une caisse 100 d’un véhicule automobile, incluant des opérations de soudage. On définit par rapport à ce véhicule un repère orthogonal direct XYZ comprenant trois axes perpendiculaires deux à deux, à savoir : - un axe longitudinal X, parallèle au sol et confondu avec la direction générale de déplacement du véhicule sur cette ligne d’assemblage 1 ; - un axe transversal Y, également parallèle au sol et perpendiculaire à l’axe X ; et - un axe vertical Z, perpendiculaire au sol ainsi qu’au plan XY horizontal. Dans la suite de la description et en référence au repère défini ci-dessus, les termes « longitudinal » ou « longitudinalement » feront référence à une direction parallèle à l’axe X, les termes « transversal » ou « transversalement » feront référence à une direction parallèle à l’axe Y, et les termes « vertical » ou « verticalement » feront référence à une direction parallèle à l’axe Z. D’autre part et par convention, les termes « inférieur », « supérieur », « avant » et « arrière » s’entendront par rapport à l’orientation générale du véhicule. Les termes « inférieur » et « bas » indiqueront une proximité avec le sol plus importante selon la direction verticale que les termes « supérieur » ou « haut ». Le terme « avant » indiquera un positionnement orienté vers le devant du véhicule selon la direction horizontale et le terme « arrière » indiquera un positionnement orienté vers l’arrière de ce véhicule selon la même direction horizontale. Par ailleurs, les termes « externe » et « interne » seront quant à eux utilisés pour définir la position relative d'un élément par référence au plan longitudinal vertical médian du véhicule. L’élément le plus proche de ce plan sera ainsi qualifié d’interne par opposition à l’autre élément plus éloigné de ce même plan qui sera quant à lui qualifié d’externe. Enfin, l’emploi du terme « sensiblement » indiquera qu’un léger écart de 10 à 15° est admis par rapport à une orientation nominale prédéterminée, tout en restant inclus dans le cadre de l’invention. Par exemple, « sensiblement vertical » indiquera qu’un écart de l’ordre de 10° à 15° par rapport à une orientation strictement verticale est admis dans le cadre de l’invention. En référence à la , la caisse 100 comprend, de manière classique, deux côtés de caisse 110 dont les sommets respectifs sont constitués par deux brancards supérieurs 111 prévus pour recevoir les deux bords latéraux 201 du pavillon 200. Toujours en référence à cette , la caisse 100 comprend également des traverses supérieures avant 112 et arrière 113 s’étendant transversalement entre les deux brancards supérieurs 111 et sur lesquelles reposent transversalement les bords avant 202 et arrière 203 du pavillon 200. Cette caisse 100 peut également comporter une ou plusieurs traverses supérieures intermédiaires 114, 115 s’étendant transversalement entre les deux brancards supérieurs 111 et sur lesquelles reposent transversalement les portions correspondantes du pavillon 200. Tel qu’illustré par la , chaque bord latéral 201 du pavillon 200 est replié d’un angle obtus de sorte à former un renvoi oblique 201A orienté vers le bas et du côté interne. Chaque brancard supérieur 111 de côté de caisse 110 présente quant à lui un pan oblique 111A s’étendant du côté interne vers le bas et se prolongeant du côté interne par une platine 111B sensiblement horizontale reposant fixement sur un renfort 116 de ce côté de caisse 110. En référence de nouveau à la , la ligne d'assemblage 1 comporte une voie de transport à rails 2 assurant le déplacement longitudinal d’une caisse 100 de véhicule sur laquelle doit être montée un pavillon 200 entre un premier poste P1 et un second poste P2. Cette ligne d’assemblage 1 comprend, au niveau du premier poste P1 et dans une zone latéralement excentrée du côté latéral gauche de la voie de transport 2, un conteneur 3 de pavillons 200 agencé à proximité d'une table de positionnement 4 s’étendant suivant un plan incliné. Un bras robotisé de chargement 5 est en outre disposé entre le conteneur 3 et cette table de positionnement 4. Également au niveau du premier poste P1 mais dans une zone plus proche latéralement du côté latéral gauche de la voie de transport 2, la ligne d’assemblage 1 comprend un châssis porteur 6 doté de moyens de préhension d’un pavillon 200 et manipulable par un bras robotisé de manutention 7. Toujours au niveau de ce premier poste P1, dans une zone proche latéralement du côté latéral droit de la voie de transport 2, la ligne d’assemblage 1 comporte au moins un bras robotisé 8 doté d’une tête de soudage par points destinée à réaliser la fixation des bords avant 202 et arrière 203 du pavillon 200 respectivement sur la traverse avant 112 et la traverse arrière 113 de la caisse 100. La ligne d’assemblage 1 comporte également, au niveau du second poste P2, une cabine de sécurité 10 traversée par la voie de transport 2. A l’intérieur de cette cabine de sécurité 10 dans une zone située longitudinalement à proximité de son entrée et latéralement à proximité du côté gauche de la voie de transport 2, la ligne d’assemblage 1 comprend un dispositif presseur 11 porté par un bras robotisé de manutention 12. Tel qu’illustré par la , ce dispositif presseur 11 comprend un bâti 11A supportant des patins presseurs 11B porté chacun par un organe support correspondant 11C monté coulissant transversalement par rapport au bâti 11A. Piloté par exemple par un actionneur pneumatique ou hydraulique, chaque organe support 11C est mobile, entre une position rétracté de repos et une position déployée de pressage dans laquelle le patin presseur 11B porté par cet organe support 11C est susceptible d’appliquer un effort surfacique d’appui contre une zone de la face interne du renvoi oblique 201A du bord latéral de pavillon 201 correspondant. La cabine de sécurité 10 héberge également dans une zone longitudinalement plus éloignée de son entrée, deux bras robotisés 13 agencées latéralement de part et d’autre de la voie de transport 2. Chacun de ces bras robotisés 13 porte une tête de soudo-brasage alimentée par une source laser 14 et destinée à réaliser la fixation étanche d’un bord latéral respectif 201 du pavillon 200 au brancard supérieur correspondant 111 de la caisse 100. On va maintenant décrire rapidement le fonctionnement de la ligne d'assemblage 1 d’un pavillon 200 sur une caisse 100. Au cours d’une première étape, le bras robotisé de chargement 5 vient récupérer un pavillon 200 dans le conteneur 3 et le transfère sur la table de positionnement 4. Le pavillon 200 va alors glisser par gravité sur des rouleaux ménagés sur cette table inclinée 4 de sorte à venir se caler automatiquement dans une position prédéterminée de mise en référence. Le bras robotisé de manutention 7 va ensuite amener le châssis porteur 6 au dessus de cette table de positionnement 4 de sorte à ce qu’il puisse charger le pavillon 200, puis déposer ce châssis 6 portant ce pavillon 200 sur le haut de la caisse 100 stationnée sur le premier poste P1. Pendant que ce châssis porteur 6 maintient le pavillon 200 dans la position adéquate, le bras robotisé 8 va ainsi pouvoir réaliser le soudage par points des bords avant 202 et arrière 203 de ce pavillon 200 respectivement sur la traverse avant 112 et à la traverse arrière 113 de la caisse 100. Le châssis porteur 6 va ensuite être désolidarisé du pavillon 200 de sorte que le bras de manutention 7 puisse le ramener dans sa position initiale. La caisse 100 va alors avancer le long de la ligne de transport 2 jusqu'au second poste P2 situé à l’intérieur de la cabine de sécurité 10. Le bras robotisé de manutention 12 va ensuite introduire, via une ouverture d’entrée située en partie arrière de la caisse 100 (et correspondant par exemple à la future zone d’implantation de la lunette ou du volet arrière du véhicule), le dispositif presseur 11 dans la zone habitacle du véhicule en dessous du pavillon 200. Les organes support 11C portant les patins presseurs 11B sont alors amenés dans leur position déployée de pressage de sorte que ces patins presseurs 11B viennent appliquer des efforts surfaciques d’appui contre et le long des faces internes des renvois obliques 201A des deux bords latéraux de pavillon 201 (voir ). En variante, le dispositif presseur 11 et le bras de manutention 12 peuvent être disposés autrement de sorte que l’introduction de ce dispositif presseur 11 dans la zone habitacle s’effectue via une ouverture d’entrée située en partie avant ou latérale de la caisse, correspondant par exemple à la future zone d’implantation du pare-brise ou d’une portière. De par le profil orienté vers le bas et du côté interne de des renvois obliques 201A, les efforts surfaciques d’appui exercés par les patins presseurs 11B permettent de contraindre verticalement ces renvois obliques 201A contre les pans obliques 111A des brancards supérieurs 111 de sorte à éviter tout jeu entre ces éléments (ou tout du moins à faire en sorte que ce jeu soit systématiquement inférieur à 0,3 millimètre) sur toute la longueur des bords latéraux 201 du pavillon 200. Pendant que ce dispositif presseur 11 contraint les renvois obliques 201A contre les pans obliques 111A des brancards supérieurs 111, les bras robotisés 13 vont ainsi pouvoir réaliser les cordons de soudo-brasage assurant l’assemblage définitif et étanche des bords latéraux 201 du pavillon 200 sur ces brancards supérieurs 111 des côtés de caisse 110. Selon une variante de réalisation illustrée par la , la ligne d’assemblage 1 est dépourvue d’un dispositif presseur tel que 11 piloté par un bras robotisé. Le placage des renvois obliques 201A des bords latéraux de pavillon 201 contre les pans obliques 111A des brancards supérieurs 111 est assuré par des organes de serrage manuels 15 disposés par un opérateur le long de chaque ligne de jonction entre un bord latéral de pavillon 201 et un brancard supérieur de côté de caisse111. Ces organes de serrage manuels peuvent comporter par exemple deux mâchoires 15A, 15B sollicitées l’une vers l’autre par des moyens élastiques de rappel non représentés et prévues pour venir respectivement en appui contre la face interne du renvoi oblique 201A d’un bord latéral de pavillon 201 et contre une face inférieure d’un élément du côté de caisse correspondant 110, tel que le renfort 116 ou une doublure 117. Des moyens de réglage à vis sans fin 15C permettent avantageusement de régler l’intensité de l’effort surfacique d’appui exercé par l’une 15A de ces mâchoires 15A, 15B contre la face interne du renvoi oblique 201A du bord latéral de pavillon 201. De nombreuses autres variantes de réalisation sont bien entendu envisageables et on rappelle à cet égard que la présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites et représentées, mais englobe également toutes les variantes d’exécution à la portée de l'homme du métier. Procédé d’assemblage par soudo-brasage d’un bord latéral de pavillon (201) de véhicule automobile sur un brancard supérieur de côté de caisse (111) dudit véhicule, ledit procédé comportant une étape consistant à réaliser, par le dessus du pavillon (200) dudit véhicule, un cordon de soudo-brasage le long d’une ligne de jonction entre, d’une part, un renvoi oblique (201A) dudit bord latéral de pavillon (201), orienté vers le bas et du côté interne, et d’autre part, un pan oblique (111A) dudit brancard supérieur de côté de caisse (111), orienté également vers le bas et du côté interne ; caractérisé en ce que, préalablement à et durant ladite étape de réalisation du cordon de soudo-brasage, ledit procédé comporte une étape d’application, par le dessous dudit pavillon (200) et via des moyens de placage (11), d’efforts surfaciques d’appui contre et le long de la face interne dudit renvoi oblique (201A). Procédé d’assemblage par soudo-brasage selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de placage comportent un dispositif presseur (11) porté par un bras robotisé (12) et comprenant un bâti (11A) supportant des éléments presseurs (11B). Procédé d’assemblage par soudo-brasage selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque dit élément presseur (11B) est porté par un organe support correspondant (11C) monté coulissant transversalement par rapport audit bâti (11A). Procédé d’assemblage par soudo-brasage selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque dit organe support (11C) est mobile, entre une position rétracté de repos et une position déployée de pressage dans laquelle l’élément presseur (11B) porté par cet organe support (11C) est susceptible d’appliquer un effort surfacique d’appui contre une zone de la face interne dudit renvoi oblique (201A). Procédé d’assemblage par soudo-brasage selon l’une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que chaque dit organe support (11C) est piloté par un actionneur pneumatique ou hydraulique. Procédé d’assemblage par soudo-brasage selon l’une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que ledit dispositif presseur (11) est introduit dans la zone habitacle dudit véhicule en dessous dudit pavillon (200) via une ouverture d’entrée située en partie arrière de la caisse (100) dudit véhicule. Procédé d’assemblage par soudo-brasage selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de placage comportent plusieurs organes de serrage manuels (15) disposés par un opérateur le long de ladite ligne de jonction. Procédé d’assemblage par soudo-brasage selon la revendication 7, caractérisé en ce que chaque dit organe de serrage manuel (15) comporte deux mâchoires (15A, 15B) sollicitées l’une vers l’autre par des moyens élastiques de rappel et prévues pour venir respectivement en appui contre la face interne dudit renvoi oblique (201A) et contre une face inférieure d’un élément (116, 117) du côté de caisse (110). Procédé d’assemblage par soudo-brasage selon la revendication 8, caractérisé en ce que l’intensité de l’effort surfacique d’appui, exercé par l’une (15A) des mâchoires (15A, 15B) de chaque dit organe de serrage (15) contre la face interne dudit renvoi oblique (201A), est ajustable par des moyens de réglage à vis sans fin (15C). Procédé d’assemblage par soudo-brasage selon l’une des revendications 1 à 9, caractérisé ce que ledit cordon de soudo-brasage est réalisé par une tête de soudo-brasage portée par un bras robotisée (13) et alimentée par une source laser (14).