EP1744856A1 - Dispositif de chargement d'outils pour poste d'assemblage de caisse de vehicule - Google Patents

Dispositif de chargement d'outils pour poste d'assemblage de caisse de vehicule

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EP1744856A1
EP1744856A1 EP05747063A EP05747063A EP1744856A1 EP 1744856 A1 EP1744856 A1 EP 1744856A1 EP 05747063 A EP05747063 A EP 05747063A EP 05747063 A EP05747063 A EP 05747063A EP 1744856 A1 EP1744856 A1 EP 1744856A1
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EP05747063A
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Fernand Le Ber
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Renault SAS
Original Assignee
Renault SAS
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted for a procedure covered by only one of the other main groups of this subclass
    • B23K37/04—Auxiliary devices or processes, not specially adapted for a procedure covered by only one of the other main groups of this subclass for holding or positioning work
    • B23K37/047—Auxiliary devices or processes, not specially adapted for a procedure covered by only one of the other main groups of this subclass for holding or positioning work moving work to adjust its position between soldering, welding or cutting steps

Definitions

  • the invention relates to the field of assembly of motor vehicle bodies. It relates in particular to the geometry of 5 vehicle bodies.
  • Each type of motor vehicle requires the use of tools specially adapted to its assembly.
  • the tools are installed at. remains along the assembly line, at workstation levels dedicated to a particular type of vehicle.
  • 10 Solutions have been developed to allow more flexible use of workstations, with a view to reducing the area occupied by these workstations, as well as the associated operating costs and times.
  • a solution called MMAC. (Modular Body Assembly Machine) or MFAC (Modular Body Assembly Machine) 15 consists of having barrels supporting a plurality of tools at the front and at the rear of the body during assembly. The barrels are rotated to select and bring a suitable tool opposite the case.
  • Flexframer® Another solution known under the name Flexframer®, consists of a modular assembly consisting of a mobile carrying robot and interchangeable tools.
  • the mobile robot is able to be moved in translation along the sides of the body.
  • the robot is able to fetch different tools depending on the type of vehicle to be assembled and bring the tools next to the body.
  • the latter solution is relatively expensive since it requires the use of robots capable of lifting and handling heavy loads. Because of the . cost generated by the equipment involved, the use of the above solutions is profitable only for large production rates (that is to say for rates of the order of 30 to 65 vehicles per hour approximately ). In addition, at such rates the equipment must necessarily be automated, which excludes the manipulation of tools by operators.
  • a problem solved by the invention is to provide a more economical vehicle body assembly assembly, suitable for low and medium production rates (rates of the order of 5 to 35 vehicles per hour approximately).
  • This problem is solved in the context of the present invention by means of a tool loading device for a vehicle body assembly station, comprising at least one tool loading means suitable for bringing said tool from a position of storage towards a loaded position in which the tool is opposite the body, characterized in that the loading means is arranged to allow movement of the tool in translation between the storage position and the working position in a direction substantially vertical.
  • a tool storage position can be located above a loaded position and in this case, the loading means is adapted to bring the tool into the loaded position facing the body in a translation from the top to the low.
  • a storage position can also be located below a loaded position and in this case, the loading means is adapted to bring the tool into the loaded position facing the body in a translation from the bottom to the top.
  • the loading device thus occupies a reduced surface because the tools are stored above or below the level of the assembly station.
  • the loading device can comprise a plurality of loading means, each loading means being intended to bring a given tool. An operator can thus load or remove tools depending on the type of vehicle occupying the assembly station.
  • the tool loading device is installed along an assembly line, for example at a geometry station on the sides of the body.
  • the loading device shown is adapted to be handled by two operators 1 and 2, each working on one side of the assembly line.
  • Each of operators 1 and 2 is responsible for the geometry of one side of the body.
  • the loading device comprises a rigid frame 10 having the shape of a gantry. It comprises vertical legs 11 and 12 positioned on either side of the assembly line and a cross member 13 extending between the legs 11 and 12, transverse to the direction of travel of the assembly line.
  • the tool loading device also comprises two tools loading means arranged on either side of the gantry, each tool loading means being able to be actuated manually by one of the operators.
  • Each of the loading means comprises a support 31 or 32 disposed on one side of the gantry 10, suspended above a location where one of the operators 1 or 2 is held.
  • Each support 31 and 32 is disposed at a height predetermined above the ground 21, this height being greater than the size of an operator.
  • Each of the tool loading means also comprises a pulley 41 or 42 secured to the support 31 or 32.
  • the pulley 41 or 42 receives a cable 51 or 52 at one end of which hangs a tool 61 or 62 and at the other from which is suspended a counterweight element (not shown) whose mass balances the mass of the tool 61 or 62.
  • the pulley 41 allows translation of the tool 61 in a substantially vertical direction. During this translation, the tool 61 is guided by a series of guide rollers arranged along the leg 11 of the frame 10.
  • the pulley 42 allows a translation of the tool 62 in a substantially vertical direction. During this translation, the tool 62 is guided by a series of guide rollers arranged along the leg 12 of the frame 10. With such a loading device, each of the tools 61 and 62 can be moved into three different positions.
  • a first position 101 called the upper storage position
  • the tool 61 In a first position 101, called the upper storage position, the tool 61 is located above the operator 1, near the support 31.
  • a second position 201 called the loaded position
  • the tool 61 In a second position 201, called the loaded position, the tool 61 is located in view of the body 20.
  • a third position called the low storage position
  • the tool 61 In a third position, called the low storage position, the tool 61 is located below the operator 1, in the cavity 71.
  • the tool 62 can be moved to a position high storage 102 near the support 32, a loaded position 202 and a low storage position 302 in the cavity 72.
  • each tool 61 and 62 has a handle extending downwards which can be grasped by operator 1 or 2.
  • a tool 61 or 62 is in the low storage position 301 or 302, it is located at a depth relative to the ground 21, such that it can be easily grasped by the operator 1 or 2 to be moved from bottom to top and brought into the loaded position 201 or 202.
  • each tool 61 and 62 has a handle s extending upwards which can be grasped by the operator 1 or 2.
  • the loading device comprises an approach means for approaching the tool 61 from the loaded position 201 towards a working position, the approach means being arranged to guide the tool 61 in translation in a substantially horizontal direction.
  • the approach means comprises a wedging means (or re-tapping) fixed to the frame 10 and against which the tool 61 comes to bear when the tool 61 is in the working position.
  • the loading device comprises an approach means for approaching the tool 62 from the loaded position 202 towards a working position, the approach means being arranged to guide the tool 62 in translation in a substantially horizontal direction.
  • the approach means comprises a wedging (or re-tapping) means fixed to the frame 10 and against which the tool 62 comes to bear when the tool 62 is in the working position.
  • the supports 61 and 62 can support a plurality of loading means (each comprising a pulley, a cable and a counterweight element) intended to bring different respective tools into the working position. Each operator can thus load or remove tools depending on the type of box occupying the geometry setting station.
  • the operator 1 can remove a first tool suitable for a type A vehicle by moving the tool in a vertical translation from the working position to a high storage position 101. He can then load a second tool suitable for a type B vehicle by moving the second tool in a vertical translation from a low storage position 301 to the working position. Thanks to the presence of two high storage positions 101 and low 301, one of the two tools can be removed while the other tool is loaded. The movement of the first tool between the working position and the high storage position does not prevent the movement of the second tool between the working position and the low storage position. Conversely, the movement of the second tool does not prevent the movement of the first tool.
  • the tool change operation is particularly simple.
  • the tool loading device can include motorized means for setting in motion a tool for loading or approaching it.

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Automobile Manufacture Line, Endless Track Vehicle, Trailer (AREA)

Abstract

L'invention concerne un dispositif de chargement d'outils pour poste d'assemblage de caisse de véhicule, comprenant au moins un moyen de chargement d'un outil (61, 62) adapté pour amener l'outil (61, 62) depuis une position de stockage (101, 102, 301, 302) vers une position chargée (201, 202) dans laquelle l'outil (61, 62) est en regard de la caisse (20), caractérisé en ce que le moyen de chargement est agencé pour permettre un mouvement de l'outil (61, 62) en translation entre la position de stockage (101, 102, 301, 302) et la position chargée (201, 202) selon une direction sensiblement verticale.

Description

DISPOSITIF DE CHARGEMENT D'OUTILS POUR POSTE D'ASSEMBLAGE DE CAISSE DE VÉHICULE
L'invention concerne le domaine de l'assemblage de caisses de véhicules automobiles. Elle concerne notamment la mise en géométrie de 5 caisses de véhicule. Chaque type de véhicule automobile nécessite l'utilisation d'un outillage spécialement adapté à son assemblage. Traditionnellement, l'outillage est installé à. demeure le long de la chaîne d'assemblage, aux niveaux de postes de travail dédiés à un type de véhicule particulier. 10 Des solutions ont été mises au point pour permettre une utilisation plus flexible des postes de travail, en vue de réduire la surface occupée par ces postes de travail, ainsi que les coût et délais d'exploitation associés. Une solution appelée MMAC . (Machine Modulaire Assemblage Carrosserie) ou MFAC (Machine Modulaire Fabrication Carrosserie) 15 consiste à disposer à l'avant et à l'arrière de la caisse en cours d'assemblage dés barillets supportant une pluralité d'outils. Les barillets sont entraînés en rotation afin de sélectionner et d'amener en regard de la caisse un outil adapté. Une autre solution connue sous le nom Flexframer®, consiste en un 0 ensemble modulaire constitué d'un robot porteur mobile et d'outils interchangeables. Le robot mobile est apte à être déplacé en translation le long des côtés de caisse. Lé robot est apte à aller chercher différents outils en fonction du type de véhicule à assembler et à amener les outils en regard de la caisse. 25 Cette dernière solution est relativement coûteuse car elle nécessite l'utilisation de robots capables de soulever et de manipuler de fortes charges. A cause du. coût engendré par les équipements impliqués, l'utilisation, des solutions qui précèdent n'est rentable que pour de grandes 30 cadences de production (c'est-à-dire pour des cadences de l'ordre de 30 à 65 véhicules par heure environ). En outre, à de telles cadences les équipements doivent nécessairement être automatisés, ce qui exclut la manipulation des outils par des opérateurs. Un problème résolu par l'invention est de proposer un ensemble d'assemblage de caisse de véhicule plus économique, adapté aux faibles et moyennes cadences de production (cadences de l'ordre de 5 à 35 véhicules par heure environ). Ce problème est résolu dans le cadre de la présente invention grâce à un dispositif de chargement d'outils pour poste d'assemblage de caisse de véhicule, comprenant au moins un moyen de chargement d'un outil adapté pour amener ledit outil depuis une position de stockage vers une position chargée dans laquelle l'outil est en regard de la caisse, caractérisé en ce que le moyen de chargement est agencé pour permettre un mouvement de l'outil en translation entre la position de stockage et la position de travail selon une direction sensiblement verticale. Avec un tel dispositif, les opérations de chargement et d'évacuation des outils sont simplifiées par rapport aux dispositifs de l'art antérieur. Une position de stockage d'un outil peut être localisée au-dessus d'une position chargée et dans ce cas, le moyen de chargement est adapté pour amener l'outil en position chargée en regard de la caisse selon une translation du haut vers le bas. Une position de stockage peut également être localisée au-dessous d'une position chargée et dans ce cas, le moyen de chargement est adapté pour amener l'outil en position chargée en regard de la caisse selon une translation du bas vers le haut. Le dispositif de chargement occupe ainsi une surface réduite du fait que les outils sont stockés au-dessus ou au-dessous du niveau du poste d'assemblage. Le dispositif de chargement peut comprendre une pluralité de moyens de chargement, chaque moyen de chargement étant destiné à amener un outil donné. Un opérateur peut ainsi charger ou évacuer des outils en fonction du type de véhicule occupant le poste d'assemblage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit, laquelle est purement illustratt've et non limitative et doit être lue en regard de la figure annexée représentant schématiquement un dispositif de chargement conforme à un mode de réalisation possible de l'invention. Sur la figure, le dispositif de chargement d'outil est installé le long d'une chaîne de montage, par exemple au niveau d'un poste de mise en géométrie des côtés de caisse. Le dispositif de chargement représenté est adapté pour être manipulé par deux opérateurs 1 et 2, travaillant chacun d'un côté de la chaîne de montage. Chacun des opérateurs 1 et 2 est chargé de la mise en géométrie d'un côté de caisse. Le dispositif de chargement comprend un bâti rigide 10 présentant la forme d'un portique. Il comprend des jambes verticales 11 et 12 positionnées de part et d'autre de la chaîne de montage et une traverse 13 s'étendant entre les jambes 11 et 12, transversalement à la direction de défilement de la chaîne de montage. Les deux jambes 11 et 12 viennent en appui dans deux cavités 71 et 72 ménagées dans le sol 21 de chaque côté de la chaîne de montage. Une base roulante 23 supportant une caisse de véhicule 20 a été amenée sous le portique 10 entre les jambes 11 et 12. Le dispositif de chargement d'outils comprend également deux moyens de chargement d'outils disposés de part et d'autre du portique, chaque moyen de chargement d'outil pouvant être actionné manuellement par l'un des opérateurs. Chacun des moyens de chargement comprend un support 31 ou 32 disposé d'un côté du portique 10, suspendu au-dessus d'un emplacement où se tient l'un des opérateurs 1 ou 2. Chaque support 31 et 32 est disposé à une hauteur prédéterminée au dessus du sol 21, cette hauteur étant supérieure à la taille d'un opérateur. Chacun des moyens de chargement d'outils comprend également une poulie 41 ou 42 arrimée au support 31 ou 32. La poulie 41 ou 42 reçoit un câble 51 ou 52 à l'une des extrémités duquel est suspendu un outil 61 ou 62 et à l'autre duquel est suspendu un élément de contrepoids (non représenté) dont la masse équilibre la masse de l'outil 61 ou 62. La poulie 41 autorise une translation de l'outil 61 selon une direction sensiblement verticale. Lors de cette translation, l'outil 61 est guidé par une série de galets de guidage disposés le long de la jambe 11 du bâti 10. De même, la poulie 42 autorise une translation de l'outil 62 selon une direction sensiblement verticale. Lors de cette translation, l'outil 62 est guidé par une série de galets de guidage disposés le long de la jambe 12 du bâti 10. Avec un tel dispositif de chargement, chacun des outils 61 et 62 peut être déplacé en trois positions différentes. Selon une première position 101, dite position de stockage haute, l'outil 61 est situé au-dessus de l'opérateur 1 , à proximité du support 31. Selon une deuxième position 201, dite position chargée, l'outil 61 est situé en regard de la caisse 20. Selon une troisième position, dite position de stockage basse, l'outil 61 est situé au-dessous de l'opérateur 1 , dans la cavité 71. De même, l'outil 62 peut être déplacé en une position de stockage haute 102 à proximité du support 32, une position chargée 202 et une position de stockage basse 302 dans la cavité 72. Lorsqu'un outil 61 ou 62 est en position de stockage haute 101 ou
102, il est situé à une hauteur par rapport au sol 21, telle qu'il peut être aisément saisi par l'opérateur 1 ou 2 pour être déplacé de haut en bas et amené en position chargée 201 ou 202. A cet effet, chaque outil 61 et 62 comporte une poignée s'étendant vers le bas pouvant être saisie par l'opérateur 1 ou 2. De même, lorsqu'un outil 61 ou 62 est en position de stockage basse 301 ou 302, il est situé à une profondeur par rapport au sol 21 , telle qu'il peut être aisément saisi par l'opérateur 1 ou 2 pour être déplacé de bas en haut et amené en position chargée 201 ou 202. A cet effet, chaque outil 61 et 62 comporte une poignée s'étendant vers le haut pouvant être saisie par l'opérateur 1 ou 2. Le déplacement d'un outil 61 ou 62 en translation verticale est facilitée par la présence de l'élément de contrepoids qui réduit l'effort nécessaire à une mise en mouvement de l'outil. Lorsque l'opérateur 1 a amené l'outil 61 en position chargée 201, il doit ensuite amener l'outil 61 dans une position de travail dans laquelle l'outil 61 est en contact avec la caisse 20. A cet effet, le dispositif de chargement comprend un moyen d'approche pour approcher l'outil 61 depuis la position chargée 201 vers une position de travail, le moyen d'approche étant agencé pour guider l'outil 61 en translation selon une direction sensiblement horizontale. Le moyen d'approche comprend un moyen de calage (ou retaquage) fixé au bâti 10 et contre lequel l'outil 61 vient en appui lorsque l'outil 61 est en position de travail. De même, le dispositif de chargement comprend un moyen d'approche pour approcher l'outil 62 depuis la position chargée 202 vers une position de travail, le moyen d'approche étant agencé pour guider l'outil 62 en translation selon une direction sensiblement horizontale. Le moyen d'approche comprend un moyen de calage (ou retaquage) fixé au bâti 10 et contre lequel l'outil 62 vient en appui lorsque l'outil 62 est en position de travail. On notera que les supports 61 et 62 peuvent supporter une pluralité de moyens de chargement (comprenant chacun une poulie, un câble et un élément de contrepoids) destinés à amener des outils respectifs différents en position de travail. Chaque opérateur peut ainsi charger ou évacuer des outils en fonction du type de caisse occupant le poste de mise en géométrie. Par exemple, l'opérateur 1 peut évacuer un premier outil adapté à un véhicule de type A en déplaçant l'outil selon une translation verticale depuis la position de travail vers une position de stockage haute 101. Il peut ensuite charger un deuxième outil adapté pour un véhicule de type B en en déplaçant le deuxième outil selon une translation verticale depuis une position de stockage basse 301 vers la position de travail. Grâce à la présence de deux positions de stockage haute 101 et basse 301, l'un des deux outils peut être évacué tandis que l'autre outil est chargé. Le déplacement du premier outil entre la position de travail et la position de stockage haute ne fait pas obstacle au déplacement du deuxième outil entre la position de travail et la position de stockage basse. Inversement, le déplacement du deuxième outil ne fait pas obstacle au déplacement du premier outil. Avec un tel dispositif de chargement d'outils, l'opération de changement d'outil est particulièrement simple. En outre, un tel dispositif peut être actionné de manière manuelle. De manière optionnelle, le dispositif de chargement d'outils peut comprendre des moyens motorisés de mise en mouvement d'un outil en vue de son chargement ou de son approche.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de chargement d'outils pour poste d'assemblage de caisse de véhicule, comprenant au moins un moyen de chargement d'un outil (61, 62) adapté pour amener l'outil (61 , 62) depuis une position de stockage (101, 102, 301, 302) vers une position chargée (201, 202) dans laquelle l'outil (61, 62) est en regard de la caisse (20), caractérisé en ce que le moyen de chargement est agencé pour permettre un mouvement de l'outil (61 , 62) en translation entre la position de stockage (101, 102, 301, 302) et la position chargée (201, 202) selon une direction sensiblement verticale.
2. Dispositif selon la revendication 1 , dans lequel le ou l'un des moyen(s) de chargement est adapté pour amener l'outil (61 , 62) en position chargée (201, 202) en regard de la caisse (20) selon une translation du haut vers le bas.
3. Dispositif selon l'une des revendications qui précèdent, dans lequel le ou l'un des mσyen(s) de chargement est adapté pour amener l'outil (61, 62) en position chargée (201, 202) en regard de la caisse (20) selon une translation du bas vers le haut.
4. Dispositif selon l'une des revendications qui précèdent, comprenant une pluralité de moyens de chargement destinés à amener des outils respectifs différents.
5. Dispositif selon l'une des revendications qui précèdent, dans lequel le ou l'un des moyen(s) de chargement comprend un câble (51 , 52) à une extrémité duquel est suspendu l'outil (61 , 62).
6. Dispositif selon la revendication 5, dans lequel le moyen de chargement comprend un élément de contrepoids suspendu à l'autre extrémité du câble (51 , 52) et dont la masse équilibre la masse de l'outil (61, 62) de manière à réduire l'effort nécessaire à une mise en mouvement de l'outil.
7. Dispositif selon l'une des revendications qui précèdent, dans lequel le ou l'un des moyen(s) de chargement -comprend une pluralité de galets de guidage de l'outil (61, 62) lors de son mouvement.
8. Dispositif selon l'une des revendications qui précèdent, comprenant en outre un moyen d'approche pour approcher l'outil (61 , 62) depuis la position chargée (201 , 202) vers une position de travail dans laquelle l'outil est en contact avec la caisse (20), le moyen d'approche étant agencé pour guider l'outil (61, 62) en translation selon une direction sensiblement horizontale.
9. Dispositif selon la revendication 8, comprenant un moyen de calage fixé à un bâti rigide (10) agencé de sorte que l'outil (61, 62) vient en appui contre le moyen de calage lorsque l'outil (61, 62) est en position de travail 10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, comprenant des moyens motorisés de mise en mouvement de l'outil (61 , 62) en vue de son chargement ou de son approche. 11. Dispositif selon l'une des revendications qui précèdent, ledit dispositif étant adapté au chargement d'outils de mise en géométrie d'une partie de caisse.
EP05747063A 2004-04-26 2005-04-22 Dispositif de chargement d'outils pour poste d'assemblage de caisse de vehicule Withdrawn EP1744856A1 (fr)

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WO (1) WO2005105368A1 (fr)

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