EP4178849A1 - Châssis d'assemblage pour la production d'un véhicule automobile - Google Patents

Châssis d'assemblage pour la production d'un véhicule automobile

Info

Publication number
EP4178849A1
EP4178849A1 EP21737716.7A EP21737716A EP4178849A1 EP 4178849 A1 EP4178849 A1 EP 4178849A1 EP 21737716 A EP21737716 A EP 21737716A EP 4178849 A1 EP4178849 A1 EP 4178849A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
frame
support plate
support
assembly
elements
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP21737716.7A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Francois Noel LEGRAND
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Stellantis Auto SAS
Original Assignee
PSA Automobiles SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by PSA Automobiles SA filed Critical PSA Automobiles SA
Publication of EP4178849A1 publication Critical patent/EP4178849A1/fr
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D65/00—Designing, manufacturing, e.g. assembling, facilitating disassembly, or structurally modifying motor vehicles or trailers, not otherwise provided for
    • B62D65/02—Joining sub-units or components to, or positioning sub-units or components with respect to, body shell or other sub-units or components
    • B62D65/18—Transportation, conveyor or haulage systems specially adapted for motor vehicle or trailer assembly lines

Definitions

  • the present invention relates to the field of the assembly of mechanical components in a motor vehicle.
  • the present invention relates more particularly to frames for assembling mechanical components in a motor vehicle assembly line.
  • OS-POM mechanical components
  • assembly frames comprising a frame on which a fixed plate is mounted are known.
  • This plate comprises rails and receives mobile plates which can be moved on the rails so as to adapt the assembly frame to the silhouette of the vehicle that one wishes to produce and in particular to its wheelbase.
  • the assembly frame also includes supports and elements for holding the mechanical components.
  • the design and adjustment phase of the assembly frame is complex and if several different silhouettes of vehicles are produced on the same assembly line, the installation will include as many assembly frames as there are types of silhouettes produced.
  • the document CN207606473 describes an example of an assembly frame comprising a frame on which is mounted in a floating manner, on balls, a first plate comprising rails. Specific plates are then mounted, in particular on the first plate.
  • the assembly is intended to be able to adapt to different silhouettes of vehicles but always requires an effort to adapt the positioning of the different parts making up the assembly frame with respect to each other with a view to this adaptation.
  • the problem of reduction in overall mass is not dealt with.
  • the document CN106826021 describes a wheelbase positioning device for a front axle and a rear axle.
  • the device includes manual adjustment means to adapt the station to different wheelbases. This solution is not suitable for mounting elements other than the front and rear axles.
  • the document CN104493760 describes an assembly frame which supports a front plate and a rear plate. One of the plates is movably mounted on the frame, which allows it to be moved according to the wheelbase of the vehicle.
  • a manual locking system makes it possible to position and lock the plate in position.
  • the assembly frame proposed in this document is adaptable for vehicles with different wheelbases but is not necessarily adaptable to different vehicle silhouettes. Furthermore, the problem of size, storage and mass of such assembly frames is not addressed.
  • the object of the invention is to respond to at least one of the drawbacks and problems encountered in the prior art. To do this, the invention proposes a simple and economical solution to the problems of adaptability, size and mass of assembly frames.
  • the invention proposes an assembly frame comprising a frame and at least two support plates intended to receive mechanical components for the production of a motor vehicle, the frame of assembly is remarkable in that at least one support plate is removably mounted on the frame by interlocking, the interlocking taking place by cooperation between at least one male element and at least one assembly interface comprising a plurality of elements females distributed along at least one direction.
  • the invention consists in proposing a modular assembly frame equipped with a universal frame on which different types of plates can be mounted. and/or showing different locations for mounting the support plates.
  • a change of plate can be carried out quickly, manually or by a robot.
  • the support plate does not have to be configured, it is simply replaced by a pre-adapted support plate.
  • the assembly frame comprises a plurality of female elements, there are a plurality of interlocking positions.
  • the support plates can therefore be mounted at different locations depending on the wheelbase of the vehicle silhouette produced, which makes the assembly frame adaptable to different vehicle wheelbases.
  • the assembly frame is then of simple design and is lighter than the assembly frames of the state of the art because it does not include a fixed plate carrying a movable plate, nor a rail for moving the plate. mobile.
  • the frame can be used permanently and only the unused support plates are stored. This greatly reduces the storage space required compared to the state of the art in which a complete assembly frame had to be stored awaiting use. Indeed, it is possible to carry out a vertical storage of the various plates whereas the assembly frames of the state of the art had to be stored on the ground.
  • At least one support plate carries one or more male elements and the frame carries one or more mounting interfaces comprising a plurality of female elements distributed along at least one direction.
  • the support plate comprising an upper face and a lower face, the lower face being intended to be placed facing the frame, the support plate carries one or more male elements projecting from its lower face.
  • At least two support plates are removably mounted on the frame by interlocking.
  • Preferably all the support plates are removably mounted on the frame by interlocking.
  • the support plates are removably mounted on the frame by interlocking and can be moved from one female element to another. It is then easy to adjust the position of the support plates without measure according to the wheelbase of the vehicle and to adapt the assembly frame to different silhouettes of vehicles.
  • the plurality of female elements is distributed along the longitudinal direction of the frame.
  • the longitudinal direction of the frame is favored to adapt the assembly frame to different wheelbases.
  • the male element(s) are configured to fit into the female element(s) in the vertical direction.
  • a nesting in one direction vertical makes it easier to mount a support plate. This can simply be placed on the frame to make the fitting.
  • At least one support plate mounted by interlocking on the frame is also resting on at least one support element carried by the frame.
  • the support element makes it possible to authorize a positioning clearance of the support plate on the frame so as to adjust the conformity of the mechanical components carried by the support plate.
  • At least one support element is in the form of a ball in a housing forming a sliding point
  • the support plate comprises at least one sliding plate intended to be placed in contact with the support element.
  • a sliding contact facilitates the positioning of the plate.
  • the slide deck is removable. As a result, it can be easily replaced and therefore changed when it wears out without having to change the entire support plate.
  • the slide plate includes a coating comprising polytetrafluoroethylene; for example known under the trademark Teflon®.
  • the support plate comprising an upper face and a lower face, the lower face being intended to be placed opposite the frame, the support plate further comprises at least one sliding plate arranged on its lower face.
  • the mounting interface comprising a plurality of female elements comprises a block showing the plurality of female elements, the block being mounted in a housing so as to be movable in translation along at least one direction in relation to said housing.
  • the block is mounted sliding by means of at least one set of balls.
  • the balls are arranged between the bottom of the housing and the block.
  • the block and the housing are configured to limit the movement of the block in said housing so that it is less than the distance separating the center of two successive female elements.
  • the floating association between the block and the housing also allows adjustment of the support plate on the frame so as to ensure compliance of the mechanical components carried by the support plate.
  • This clearance management is allowed by the fact that the plate has a degree of freedom given by the movement of the block in its housing and is favored by the presence of at least one support point forming one or more sliding points.
  • At least one removable support plate is a rear support plate intended to carry at least the rear axle of a motor vehicle.
  • At least one removable support plate is a front support plate intended to carry at least the front axle of a motor vehicle
  • At least one removable support plate is a central support plate intended to be inserted between a rear support plate and a front support plate.
  • At least one front support plate and a central support plate are connected together and form an enlarged front support plate.
  • the invention relates to a frame for an assembly chassis according to the first aspect, the frame is remarkable in that it carries one or more mounting interfaces for mounting at least two mounting plates. support, the assembly interfaces comprising a plurality of female elements distributed along at least one direction; preferably, the plurality of female elements is distributed along the longitudinal direction of the frame and/or the frame also carries at least one support element.
  • the invention relates to a support plate for an assembly frame according to the first aspect, the support plate is remarkable in that it carries one or more male elements for its mounting on a frame; preferably, the support plate comprising an upper face and a lower face, the lower face being intended to be placed opposite the frame, the support plate further comprises at least one sliding plate arranged on its lower face.
  • the invention relates to an installation for mounting mechanical components for the manufacture of motor vehicles, the installation is remarkable in that it comprises a frame for an assembly frame according to the second aspect ; and a set comprising a plurality of support plates for an assembly frame according to the third aspect.
  • the invention relates to an installation for mounting mechanical components for the manufacture of motor vehicles, the installation is remarkable in that it comprises an assembly frame according to the first aspect; of Preferably, the installation further comprises a set comprising a plurality of support plates according to the third aspect.
  • the invention relates to a method for preparing an assembly frame; the method is remarkable in that it comprises a step of supplying a frame according to the second aspect and a step of fixing by interlocking at least one support plate according to the third aspect on said frame.
  • the method makes it possible to prepare an assembly frame according to the first aspect.
  • the invention relates to a method for exchanging support plates in an installation according to the fourth aspect, the installation comprising a first support plate mounted by interlocking on a frame, a second support plate stored in a space storage, and a robot for moving the support plates, the method successively comprising a step of gripping by the robot of the first support plate on the frame and moving the first support plate so as to disengage it from the frame; a step of moving and depositing the first support plate in the storage area; a step in which the robot enters the second support plate in the storage area and moves the second support plate towards the frame of the assembly frame; and a step of removal by the robot of the second support plate on the frame and fitting of the second support plate on the frame.
  • Figure 1 shows an exploded perspective view of an assembly frame according to one embodiment of the invention.
  • FIG.2 shows a detail of the mounting interfaces of the assembly frame of Figure 1.
  • the term “understand” is synonymous with “include” and is not limiting in that it authorizes the presence of other elements in the installation, the support plate, the frame or assembly frame to which it refers, or other steps in the process. It is understood that the term “include” includes the terms “consist of”.
  • an assembly frame 10 used for example in an assembly line for the production of motor vehicles comprises a frame 12 and at least two support plates intended to receive mechanical components not shown as for example a front axle, a rear axle, an engine, a transmission, etc. The mechanical components are then mounted on the vehicle during a so-called styling operation.
  • the assembly frame may comprise three support plates as shown in FIG. 1, with a front support plate 14 intended to carry at least the front axle of a motor vehicle , a central support plate 16 intended to be interposed between the front support plate 14 and a rear support plate 18. The latter being intended to carry at least the rear axle of a motor vehicle.
  • the assembly frame may also comprise only two support plates, or more than three support plates.
  • Figure 1 shows an exploded view with the support plates away from the frame.
  • the support plates are mounted integral with the frame with at least one support plate removably mounted on the frame by interlocking.
  • all the support plates are removably mounted on the frame by interlocking as is the case in the embodiment of Figure 1.
  • Mounting by interlocking of the support plates is done by cooperation between at least one male element and at least one mounting interface comprising a plurality of female elements distributed in at least one direction.
  • the interlocking of the support plates can also take place between at least one female element and at least one mounting interface comprising a plurality of male elements distributed along at least one direction.
  • the frame 12 shown in Figure 1 comprises two parallel longitudinal support beams 20 which are interconnected by a plurality of transverse struts.
  • the frame can also include three or more longitudinal support beams or even include a support plate.
  • the frame may also include legs or wheels or other means of support on the ground or on a rail.
  • the two support beams 20 are here arranged symmetrically.
  • Frame 12 comprises three support zones separated by spacers. Each support zone makes it possible to respectively mount the front support plate 14, the central support plate 16, and the rear support plate 18.
  • the beams respectively comprise a mounting interface 22 by interlocking with a plurality of female elements distributed in at least one direction in a horizontal plane.
  • the support plates include complementary interlocking mounting interfaces 22 interlocking mounting interfaces.
  • the support plates once mounted, rest on two respective mounting interfaces of the frame.
  • the female elements are distributed in a single direction. For example, they are aligned in the transverse direction or the longitudinal direction.
  • Each support plate comprises an upper face 24 connected to the mechanical components that it supports, and a lower face 26 facing the frame 12.
  • the lower face 26 comprises male elements allowing its interlocking by cooperation with female elements of the frame.
  • at least two support plates include the male elements or as is the case in Figure 1, all the support plates include the male elements and can be fitted onto the frame .
  • all the support plates are removably mounted by interlocking.
  • one of the support plates can be mounted in a non-removable manner on the frame or fixed by screws or other fixing means other than a socket.
  • This support plate will have a fixed position on the frame and will be a reference support plate.
  • the other support plate(s) will be mounted and positioned in relation to the reference support plate so as to be adapted to the wheelbase of the vehicle.
  • a mounting interface 22 by interlocking comprises a housing 28 in which is mounted a block 30 movable in translation in at least one direction relative to the housing.
  • the housing 28 is formed by a cavity in the form of parallelepiped with a rectangular base with a horizontal lower bottom, vertical abutment walls, and is open on its upper face.
  • the block 30 is a block which has the same shape as the housing 28 but whose dimensions in the longitudinal and transverse directions are smaller than those of the housing, allowing the block to be inserted into the housing, but to have a horizontal deflection limited by the vertical walls of the housing.
  • the female elements of the block 30 are here cylindrical holes 32 made in the upper face of the block. There are a plurality of cylindrical holes which correspond to the possible positions of a support plate.
  • the cylindrical holes 32 are arranged in the longitudinal direction and arranged regularly.
  • the centers of two successive cylindrical holes 32 are separated by a predetermined distance which may correspond to a minimum incrementation step of the support plate.
  • the increment step is chosen so that the support plate can have a position corresponding to each of the necessary wheelbases of the different types of vehicles produced.
  • the pitch is between 20 and 80 mm, preferably it is between 30 and 70 mm, more preferably between between 40 and 60 mm.
  • the number of cylindrical holes corresponds to the number of possible wheelbases of the vehicle silhouettes manufactured. For example, there are between 2 and 10 cylindrical holes in a mounting interface of the frame for each of the support plates. This number may vary depending on the type of backing plate. In the embodiment of Figure 1, there are two cylindrical holes in the mounting interfaces of the front 14 and central 16 support plates, and 6 cylindrical holes in the mounting interfaces of the rear support plate 18.
  • the bottom wall of the housing 28 comprises at least one set of balls, not shown, or a set of rollers or any other means allowing the block 30 to slide in the housing.
  • the block is thus arranged in the housing and is movable in translation on a horizontal plane.
  • the block and the housing are configured to allow movement of the block in the housing less than the distance separating the center of two successive cylindrical holes 32, for example less than the increment step.
  • the freedom of movement of the block 30 in the housing 28 makes it possible to finely adjust the positioning of the support plate.
  • the clearance of the block is between 2 and 40 mm in the longitudinal and/or transverse directions respectively.
  • the travel between 5 and 20 mm in the longitudinal and/or transverse directions respectively; more preferably between 7 and 15 mm.
  • each support plate comprises at least two pins 34.
  • the support plates shown in Figure 1 comprise two pins 34 arranged aligned in the transverse direction, with a corresponding transverse spacing to that of the support beams 20 of the frame.
  • the fitting of the male elements in the female elements is done in the vertical direction.
  • the fitting can also be done in another direction forming an angle with the vertical direction if the space available in the installation or the assembly line allows it.
  • Each support plate mounted by interlocking on the frame can also be in contact with the frame by means of positioning interfaces.
  • the support plate then comprises at least one contact element arranged on the underside 26 of the support plate in contact with at least one support element of the frame.
  • the contact between the support element and the contact element preferably allows the sliding of the support plate relative to the frame.
  • the sliding can be oriented in the longitudinal direction, transverse, or in all directions of a horizontal plane.
  • the support elements may have flat or curved surfaces providing at least one point, one plane, or any contact surface.
  • the support elements of the support beams 20 respectively comprise at least one metal ball 36, for example steel, mounted in a housing 38 so as to form a ball joint between the ball and the housing, as by example a semi-spherical or conical housing.
  • each support beam comprises at least one ball 36 at each support zone.
  • each support plate rests on at least two balls.
  • the contact elements of the support plates are formed by at least one sliding plate 40 intended to be placed in contact with a ball 36.
  • the support plates respectively comprise two sliding plates 40.
  • the Slide plates being wearing parts, they can be removably mounted on the support plate, and can thus be replaced when they are worn.
  • the slide plates are metal plates, for example made of steel, which may include a protective coating against wear, such as Teflon®.
  • the assembly frame can be included in an installation also comprising a set of several support plates.
  • the set can include front, center and rear support plates.
  • the support plates of the set are then interchangeable with the support plates included in the assembly frame.
  • the support plates not mounted on the frame are stored in a storage space, preferably vertically, that is to say one above the other, or horizontally, or even in combining the two storage modes so as to reduce the space used for the storage of the support plates.
  • the installation may also include a robot for moving the support plates so as to mount them and/or remove them automatically from the frame.
  • the installation may comprise a first support plate mounted on the frame, and a second support plate stored in the storage space.
  • the first support plate is first removed.
  • the first support plate is gripped and lifted manually with a lifting system or automatically by the robot so as to disengage it from the frame. It is then moved above the frame and then to the storage space where it is deposited and stored.
  • the second support plate is then gripped, manually or by the robot, and moved towards the assembly frame.
  • the second support plate is then lowered onto the frame so that the male elements of the second support plate fit into the female elements of the frame.
  • the pins 34 fit into the cylindrical holes 32 of the assembly interfaces 22.
  • the user or the robot then chooses in which cylindrical holes to fit the pins according to the vehicle silhouette manufactured.
  • the second support plate is removably mounted by interlocking.
  • the second support plate is also resting on the support elements carried by the frame.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
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  • Automatic Cycles, And Cycles In General (AREA)

Abstract

L'invention concerne un châssis d'assemblage (10) comprenant un cadre (12) et au moins deux platines de support destinées à recevoir des organes mécaniques pour la production d'un véhicule automobile. Au moins une platine de support (14, 16, 18) est montée de manière amovible sur le cadre par emboîtage, l'emboîtage se faisant par coopération entre au moins un élément mâle et au moins une interface de montage comprenant une pluralité d'éléments femelles distribués selon au moins une direction.

Description

Description
Titre de l'invention : Châssis d’assemblage pour la production d’un véhicule automobile
[0001] [La présente invention revendique la priorité de la demande française 2007234 déposée le 8 Juillet 2020 dont le contenu (texte, dessins et revendications) est ici incorporé par référence.
[0002] La présente invention concerne le domaine de l’assemblage des organes mécaniques dans un véhicule automobile. La présente invention concerne plus particulièrement les châssis d’assemblage d’organes mécaniques dans une ligne d’assemblage de véhicule automobile.
[0003] Il est connu des outils spécifiques de préparation organes mécaniques (OS-POM) ou châssis d’assemblage comprenant un cadre sur lequel est montée une platine fixe. Cette platine comprend des rails et reçoit des platines mobiles qui peuvent être déplacées sur les rails de façon à adapter le châssis d’assemblage à la silhouette du véhicule que l’on souhaite produire et en particulier à son empattement. Le châssis d’assemblage comprend en outre des appuis et des éléments de maintien des organes mécaniques.
La phase de conception et d’ajustement du châssis d’assemblage est complexe et si plusieurs silhouettes de véhicules différentes sont produites sur une même ligne de montage, l’installation comprendra autant de châssis d’assemblage que de types de silhouettes produites.
[0004] En dehors de leurs périodes d’utilisation, les différents châssis d’assemblage doivent être stockés à proximité de la ligne d’assemblage. L’ensemble étant volumineux et lourd, le stockage se fait au sol et nécessite un espace important. Il existe donc un besoin d’améliorer la situation.
[0005] Par ailleurs, la demande croissante en véhicules à motorisation électrique ou hybride augmente la masse des organes mécaniques montés sur le châssis d’assemblage et ainsi la masse globale de l’ensemble. Il serait donc intéressant de pouvoir contrebalancer cette augmentation de la masse des organes mécaniques par une diminution de la masse des châssis d’assemblage. Malheureusement, aucune solution ne semble être disponible pour l’instant.
[0006] En effet, le document CN207606473 décrit un exemple de châssis d’assemblage comprenant un cadre sur lequel est monté de manière flottante, sur des billes, une première platine comprenant des rails. Des platines spécifiques sont ensuite montées, notamment sur la première platine. L’ensemble est destiné à pouvoir s’adapter à différentes silhouettes de véhicules mais demande toujours un effort d’adaptation du positionnement des différentes parties composant le châssis d’assemblage les unes par rapport aux autres en vue de cette adaptation. Par ailleurs, la problématique de diminution de la masse globale n’est pas traitée.
[0007] Le document CN106826021 décrit un dispositif de positionnement d’empattement pour un train avant et un train arrière. Le dispositif comprend des moyens d’ajustement manuels pour adapter le poste à différents empattements. Cette solution n’est pas adaptée au montage d’autres éléments que les trains avant et arrière.
[0008] Le document CN104493760 décrit un châssis d’assemblage qui supporte une platine avant et une platine arrière. Une des platines est montée mobile sur le cadre qui permet de la déplacer en fonction de l’empattement du véhicule. Un système de verrouillage manuel permet de positionner et de bloquer la platine en position. Le châssis d’assemblage proposé dans ce document est adaptable pour des véhicules ayant des empattements différents mais n’est pas forcement adaptable à différentes silhouettes de véhicule. Par ailleurs la problématique d’encombrement, de stockage et de masse de tels châssis d’assemblage n’est pas traitée.
[0009] L’invention a pour objectif de répondre à au moins un des inconvénients et problèmes rencontrés dans l’art antérieur. Pour ce faire, l’invention propose une solution simple et économique aux problèmes d’adaptabilité, d’encombrement et de masse des châssis d’assemblage.
[0010] A cet effet et selon un premier aspect, l’invention propose un châssis d’assemblage comprenant un cadre et au moins deux platines de support destinées à recevoir des organes mécaniques pour la production d’un véhicule automobile, le châssis d’assemblage est remarquable en ce qu’au moins une platine de support est montée de manière amovible sur le cadre par emboîtage, l’emboîtage se faisant par coopération entre au moins un élément mâle et au moins une interface de montage comprenant une pluralité d’éléments femelles distribués selon au moins une direction.
[0011] Comme on l’aura compris à la lecture de la définition qui vient d’en être donnée, l’invention consiste à proposer un châssis d’assemblage modulable doté d’un cadre universel sur lequel peuvent être montés différents types de platines de support et/ou montrant différents emplacements pour le montage des platines de support. Comme les platines de support sont montées par emboîtage, un changement de platine peut être réalisé rapidement, manuellement ou par un robot. Pour une nouvelle silhouette de véhicule la platine de support ne doit pas être configurée, elle est simplement remplacée par une platine de support pré-adaptée. [0012] Comme le châssis d’assemblage comprend une pluralité d’éléments femelles, il y a une pluralité de positions d’emboîtage. Les platines de support peuvent donc être montées à des emplacements différents selon l’empattement de la silhouette de véhicule produite, ce qui rend le châssis d’assemblage adaptable à des empattements de véhicule différents.
[0013] Le châssis d’assemblage est alors de conception simple et est plus léger que les châssis d’assemblage de l’état de la technique car il ne comprend pas de platine fixe portant une platine mobile, ni de rail pour déplacer la platine mobile.
[0014] Le cadre peut être utilisé en permanence et seules les platines de support inutilisées sont stockées. Cela réduit grandement l’espace de stockage nécessaire par rapport à l’état de la technique dans lequel un châssis d’assemblage complet devait être stocké en attendant son utilisation. En effet, il est possible d’effectuer un stockage vertical des différentes platines alors que les châssis d’assemblage de l’état de la technique devaient être stockés au sol.
[0015] Dans des modes de réalisation, au moins une platine de support porte un ou plusieurs éléments mâles et le cadre porte une ou plusieurs interfaces de montage comprenant une pluralité d’éléments femelles distribués selon au moins une direction. Ainsi, la platine de support comprenant une face supérieure et une face inférieure, la face inférieure étant destinée à se placer en regard du cadre, la platine de support porte un ou plusieurs éléments mâles s’étendant en saillie de sa face inférieure.
[0016] Avantageusement, au moins deux platines de support sont montées de manière amovible sur le cadre par emboîtage. De préférence toutes les platines de support sont montées de manière amovible sur le cadre par emboîtage.
[0017] Avantageusement, les platines de support sont montées de manière amovible sur le cadre par emboîtages et peuvent être déplacées d’un élément femelle à un autre. Il est alors facile de régler sans mesure la position des platines de support en fonction de l’empattement du véhicule et d’adapter le châssis d’assemblage à des silhouettes de véhicules différentes.
[0018] Avantageusement, la pluralité d’éléments femelles est distribuée selon la direction longitudinale du cadre. La direction longitudinale du cadre est privilégiée pour adapter le châssis d’assemblage à des empattements différents.
[0019] De préférence, le ou les éléments mâles sont configurés pour s’emboîter dans le ou les éléments femelles selon la direction verticale. Un emboîtage selon une direction verticale permet de faciliter l’opération de montage d’une platine de support. Celle-ci peut être simplement déposée sur le cadre pour réaliser l’emboîtage.
[0020] Dans des modes de réalisation, au moins une platine de support montée par emboîtage sur le cadre est en outre posée en appui sur au moins un élément d’appui porté par le cadre. L’élément d’appui permet d’autoriser un jeu de positionnement de la platine de support sur le cadre de manière à ajuster la mise en conformité des organes mécaniques portés par la platine de support.
[0021] De préférence, au moins un élément d’appui se présente sous forme d’une bille dans un logement formant un point de glissement
[0022] Avantageusement, la platine de support comprend au moins un plateau de glissement destiné à se placer en contact avec l’élément d’appui. Un contact glissant facilite le positionnement de la platine. Par ailleurs, la présence d’un plateau de glissement offre différents avantages. Dans des modes de réalisation, le plateau de glissement est amovible. De ce fait, il peut être facilement remplacé et donc être changé lorsqu’il est usé sans avoir à changer toute la platine de support. Dans des modes de réalisations, le plateau de glissement comprend un revêtement comprenant du polytétrafluoroéthylène ; par exemple connu sous la marque téflon®. Par ailleurs, la platine de support comprenant une face supérieure et une face inférieure, la face inférieure étant destinée à se placer en regard du cadre, la platine de support comprend en outre au moins un plateau de glissement agencé sur sa face inférieure.
[0023] Dans des modes de réalisation, l’interface de montage comprenant une pluralité d’éléments femelles comprend un bloc montrant la pluralité d’éléments femelles, le bloc étant monté dans un logement de manière à être mobile en translation selon au moins une direction par rapport audit logement.
[0024] De préférence, le bloc est monté glissant au moyen d’au moins un ensemble de billes. Les billes sont agencées entre le fond du logement et le bloc.
[0025] Avantageusement, le bloc et le logement sont configurés pour limiter le mouvement du bloc dans ledit logement de manière à ce qu’il soit inférieur à la distance séparant le centre de deux éléments femelles successifs.
[0026] L’association flottante entre le bloc et le logement permet aussi un ajustement de la platine de support sur le cadre de manière à assurer la mise en conformité des organes mécaniques portés par la platine de support. Cette gestion des jeux est permise par le fait que la platine a un degré de liberté donnée par le mouvement du bloc dans son logement et est avantagée par la présence d’au moins un point d’appui formant un ou plusieurs points de glissement.
[0027] Dans des modes de réalisation, au moins une platine de support amovible est une platine de support arrière destinée à porter au moins l’essieu arrière d’un véhicule automobile.
[0028] Avantageusement, au moins une platine de support amovible est une platine de support avant destinée à porter au moins l’essieu avant d’un véhicule automobile
[0029] Avantageusement, au moins une platine de support amovible est une platine de support centrale destinée à être intercalée entre une platine de support arrière et une platine de support avant.
[0030] Avantageusement, au moins une platine de support avant et une platine de support centrale sont reliées ensemble et forment une platine de support avant élargie.
[0031] Selon un deuxième aspect, l’invention concerne un cadre pour châssis d’assemblage selon le premier aspect, le cadre est remarquable en ce qu’il porte une ou plusieurs interfaces de montage pour le montage d’au moins deux platines de support, les interfaces de montage comprenant une pluralité d’éléments femelles distribués selon au moins une direction ; de préférence, la pluralité d’éléments femelles est distribuée selon la direction longitudinale du cadre et/ou le cadre porte en outre au moins un élément d’appui.
[0032] Selon un troisième aspect, l’invention concerne une platine de support pour châssis d’assemblage selon le premier aspect, la platine de support est remarquable en ce qu’elle porte un ou plusieurs éléments mâles pour son montage sur un cadre ; de préférence, la platine de support comprenant une face supérieure et une face inférieure, la face inférieure étant destinée à se placer en regard du cadre, la platine de support comprend en outre au moins un plateau de glissement agencé sur sa face inférieure.
[0033] Selon un quatrième aspect, l’invention concerne une installation pour le montage d’organes mécaniques pour la fabrication de véhicules automobiles, l’installation est remarquable en ce qu’elle comprend un cadre pour un châssis d’assemblage selon le deuxième aspect ; et un set comprenant une pluralité de platines de support pour un châssis d’assemblage selon le troisième aspect.
[0034] Par exemple, l’invention concerne une installation pour le montage d’organes mécaniques pour la fabrication de véhicules automobiles, l’installation est remarquable en ce qu’elle comprend un châssis d’assemblage selon le premier aspect ; de préférence, l’installation comprend en outre un set comprenant une pluralité de platines de support selon le troisième aspect.
[0035] Selon un cinquième aspect, l’invention concerne un procédé de préparation d’un châssis d’assemblage ; le procédé est remarquable en ce qu’il comprend une étape d’approvisionnement d’un cadre selon le deuxième aspect et une étape de fixation par emboîtage d’au moins une platine de support selon le troisième aspect sur ledit cadre. De préférence le procédé permet de préparer un châssis d’assemblage selon le premier aspect.
[0036] Enfin l’invention concerne un procédé d’échange des platines de support dans une installation selon le quatrième aspect, l’installation comprenant une première platine de support montée par emboîtage sur un cadre, une deuxième platine de support stockée dans un espace de stockage, et un robot permettant de déplacer les platines de support, le procédé comprenant successivement une étape de saisie par le robot de la première platine de support sur le cadre et déplacement de la première platine de support de manière à la désemboîter du cadre ; une étape de déplacement et dépose de la première platine de support dans la zone de stockage ; une étape de saisie par le robot de la deuxième platine de support dans la zone de stockage et déplacement de la deuxième platine de support vers le cadre du châssis d’assemblage ; et une étape de dépose par le robot de la deuxième platine de support sur le cadre et emboîtage de la deuxième platine de support sur le cadre.
[0037] D’autres particularités et caractéristiques de l’invention ressortiront de la description détaillée d'au moins un mode de réalisation avantageux présenté ci-dessous, à titre d’illustration, en se référant aux dessins annexés. Ceux-ci montrent :
[0038] [Fig.1 ] La figure 1 montre une vue éclatée en perspective d’un châssis d’assemblage selon un mode de réalisation de l’invention.
[0039] [Fig.2] La figure 2 montre un détail des interfaces de montage du châssis d’assemblage de la figure 1 .
[0040] Dans la suite de la description, le terme « comprendre » est synonyme de « inclure » et n’est pas limitatif en ce qu’il autorise la présence d’autres éléments dans l’installation, la platine de support, le cadre ou le châssis d’assemblage auquel il fait référence, ou d’autres étapes dans le procédé. Il est entendu que le terme « comprendre » inclut les termes « consister en ».
[0041] De même, les termes « inférieur », « supérieur », « haut » et « bas » s’entendront selon leur définition usuelle, dans laquelle les termes « inférieur » et « bas » indiquent une proximité avec le sol plus importante selon la direction verticale que respectivement les termes « supérieur » et « haut ».
[0042] Les termes « longitudinal », transversal », « avant » et « arrière » s’entendront par rapport à l’orientation générale du cadre ou du châssis d’assemblage ou du véhicule tel que pris selon son sens normal de marche.
[0043] Dans la suite de la description, des éléments présentant une structure identique ou des fonctions analogues seront désignés par une même référence.
[0044] Comme montré à la figure 1 , un châssis d’assemblage 10 utilisé par exemple dans une ligne de montage pour la production de véhicules automobiles comprend un cadre 12 et au moins deux platines de support destinées à recevoir des organes mécaniques non montrés comme par exemple un essieu avant, un essieu arrière, un moteur, une transmission, etc... Les organes mécaniques sont ensuite montés sur le véhicule lors d’une opération dite de coiffage. Selon les organes mécaniques assemblés et la silhouette du véhicule, le châssis d’assemblage peut comprendre trois platines de support comme montré à la figure 1 , avec une platine de support avant 14 destinée à porter au moins l’essieu avant d’un véhicule automobile, une platine de support centrale 16 destinée à être intercalée entre la platine de support avant 14 et une platine de support arrière 18. Cette dernière étant destinée à porter au moins l’essieu arrière d’un véhicule automobile. Le châssis d’assemblage peut aussi ne comprendre que deux platines de support, ou plus de trois platines de support.
[0045] La figure 1 montre une vue éclatée avec les platines de support à l’écart du cadre.
En utilisation, les platines de support sont montées solidaire du cadre avec au moins une platine de support montée de manière amovible sur le cadre par emboîtage. Par exemple, toutes les platines de support sont montées de manière amovible sur le cadre par emboîtage comme c’est le cas dans le mode de réalisation de la figure 1.
[0046] Le montage par emboîtage des platines de support se fait par coopération entre au moins un élément mâle et au moins une interface de montage comprenant une pluralité d’éléments femelles distribués selon au moins une direction. L’emboîtage des platines de support peut aussi se faire entre au moins un élément femelle et au moins une interface de montage comprenant une pluralité d’éléments mâles distribués selon au moins une direction.
[0047] Dans le mode de réalisation de la figure 1 , le montage entre les platines de support et le cadre est réalisé par des interfaces de montage par emboîtage, et des interfaces de positionnement qui permettent d’ajuster la mise en conformité des organes mécaniques. [0048] Le cadre 12 montré à la figure 1 comprend deux poutres d’appui 20 parallèles longitudinales qui sont liées entre elles par une pluralité d’entretoises transversales. Le cadre peut aussi comprendre trois ou plus de poutres d’appui longitudinales ou encore comporter une plaque d’appui. Le cadre peut aussi comprendre des pieds ou des roues ou d’autres moyens de soutien sur le sol ou sur un rail.
[0049] Les deux poutres d’appui 20 sont ici agencées de manières symétriques. Le cadre 12 comprend trois zones d’appui séparées par des entretoises. Chaque zone d’appui permet de monter respectivement la platine de support avant 14, la platine de support centrale 16, et la platine de support arrière 18.
[0050] Dans chaque zone d’appui les poutres comprennent respectivement une interface de montage 22 par emboîtage avec une pluralité d’éléments femelles distribués selon au moins une direction dans un plan horizontal. Comme décrit plus bas, les platines de support comprennent des interfaces de montage par emboîtage complémentaires des interfaces de montage 22 par emboîtage. Ainsi les platines de support, une fois montées reposent sur deux interfaces de montage respectives du cadre. De préférence, les éléments femelles sont distribués selon une seule direction. Par exemple ils sont alignés selon la direction transversale ou la direction longitudinale.
[0051] Chaque platine de support comprend une face supérieure 24 connectée aux organes mécaniques qu’elle supporte, et une face inférieure 26 se plaçant en regard du cadre 12.
[0052] Pour au moins une des platines de support, la face inférieure 26 comprend des éléments mâles permettant son emboîtage par coopération avec des éléments femelles du cadre. Dans le cas où il y a trois platines de support, au moins deux platines de support comprennent les éléments mâles ou comme c’est le cas à la figure 1 , toutes les platines de support comprennent les éléments mâles et peuvent être emboîtées sur le cadre.
[0053] Dans le mode de réalisation des figures 1 et 2, toutes les platines de support sont montées de manière amovible par emboîtage. Selon des variantes, une des platines de support peut être montée de manière non amovible sur le cadre ou fixée par des vis ou d’autres moyens de fixation différents d’un emboîtage. Cette platine de support aura une position fixe sur le cadre et sera une platine de support de référence. La ou les autres platines de support seront montées et positionnées par rapport à la platine de support de référence de manière à être adaptées à l’empattement du véhicule.
[0054] Comme montré à la figure 2, une interface de montage 22 par emboîtage comprend un logement 28 dans lequel est monté un bloc 30 mobile en translation selon au moins une direction par rapport au logement. Le logement 28 est formé par une cavité en forme de parallélépipède à base rectangulaire avec un fond inférieur horizontal, des parois de butée verticales, et est ouverte sur sa face supérieure.
[0055] Le bloc 30 est un bloc qui a la même forme que le logement 28 mais dont les dimensions dans les directions longitudinales et transversales sont plus réduites que celles du logement, permettant au bloc d’être inséré dans le logement, mais d’avoir un débattement horizontal limité par les parois verticales du logement.
[0056] Les éléments femelles du bloc 30 sont ici des trous cylindriques 32 réalisés dans la face supérieure du bloc. Il y a une pluralité de trous cylindriques qui correspondent aux positions possibles d’une platine de support. Les trous cylindriques 32 sont disposés dans la direction longitudinale et agencés de manière régulière.
[0057] Les centres de deux trous cylindriques 32 successifs sont séparés par une distance prédéterminée pouvant correspondre à un pas d’incrémentation minimal de la platine de support. Le pas d’incrémentation est choisi pour que la platine de support puisse avoir une position correspondant à chacun des empattements nécessaires des différents types de véhicules produits. Par exemple le pas est compris entre 20 et 80 mm, de préférence il est compris entre 30 et 70 mm, plus préférentiellement entre compris entre 40 et 60 mm.
[0058] Le nombre de trous cylindriques correspond au nombre d’empattements possibles des silhouettes de véhicule fabriqués. Par exemple, on a entre 2 et 10 trous cylindriques dans une interface de montage du cadre pour chacune des platines de support. Ce nombre peut varier en fonction du type de platine de support. Dans le mode de réalisation de la figure 1 , on a deux trous cylindriques dans les interfaces de montage des platines de support avant 14 et centrale 16, et 6 trous cylindriques dans les interfaces de montage de la platine de support arrière 18.
[0059] Par exemple, la paroi de fond du logement 28 comprend au moins un ensemble de billes non montré, ou un ensemble de rouleaux ou tout autre moyen permettant au bloc 30 de glisser dans le logement. Le bloc est ainsi disposé dans le logement et est mobile en translation sur un plan horizontal. Le bloc et le logement sont configurés pour autoriser un débattement du bloc dans le logement inférieur à la distance séparant le centre de deux trous cylindriques 32 successifs, par exemple inférieur au pas d’incrémentation. La liberté de débattement du bloc 30 dans le logement 28 permet d’ajuster finement le positionnement de la platine de support. Par exemple, le débattement du bloc est compris entre 2 et 40 mm dans les directions longitudinales et/ou transversales respectivement. De préférence le débattement compris entre 5 et 20 mm dans les directions longitudinales et/ou transversales respectivement ; plus préférentiellement entre 7 et 15 mm.
[0060] Les éléments mâles des platines de support peuvent être appelés des pilotes et sont formés par exemple par des pions 34 faisant saillie de la face inférieure verticalement vers le bas. Un pion 34 est montré à la figure 2 séparé de sa platine de support pour plus de clarté. Pour empêcher toute rotation d’une platine de support sur le cadre, chaque platine de support comprend au moins deux pions 34. Les platines de support représentées à la figure 1 comprennent deux pions 34 disposés alignés selon la direction transversale, avec un espacement transversal correspondant à celui des poutres d’appui 20 du cadre.
[0061] Dans l’exemple de la figure 2, l’emboîtage des éléments mâles dans les éléments femelles se fait selon la direction verticale. L’emboîtage peut aussi se faire selon une autre direction faisant un angle avec la direction verticale si l’espace disponible dans l'installation ou la ligne de montage le permet.
[0062] Chaque platine de support montée par emboîtage sur le cadre peut être en outre en contact avec le cadre par le biais d’interfaces de positionnement. La platine de support comprend alors au moins un élément de contact agencé sur la face inférieure 26 de la platine de support en contact avec au moins un élément d’appui du cadre. Le contact entre l’élément d’appui et l’élément de contact permet de préférence le glissement de la platine de support par rapport au cadre. Le glissement peut être orienté dans la direction longitudinale, transversale, ou dans toutes les directions d’un plan horizontal.
[0063] Les éléments d’appui peuvent présenter des surfaces planes ou incurvées offrant au moins un point, un plan, ou une surface quelconque de contact. Par exemple, ici les éléments d’appui des poutres d’appui 20 comprennent respectivement au moins une bille 36 métallique, par exemple en acier, montée dans un logement 38 de manière à former une liaison rotule entre la bille et le logement, comme par exemple un logement demi-sphérique ou conique. Comme montré à la figure 1, chaque poutre d’appui comprend au moins une bille 36 au niveau de chaque zone d’appui. Ainsi, chaque platine de support repose sur au moins deux billes.
[0064] Les éléments de contact des platines de support sont formés par au moins un plateau de glissement 40 destiné à se placer en contact avec une bille 36. A la figure 1 , les platines de support comprennent respectivement deux plateaux de glissement 40. Les plateaux de glissement étant des pièces d’usure, ils peuvent être montés de manière amovible sur la platine de support, et peuvent ainsi être remplacés lorsqu’ils sont usés. Les plateaux de glissement sont des plaques métalliques, par exemple en acier, qui peuvent comprendre un revêtement de protection contre l’usure, comme par exemple en téflon®.
[0065] Le châssis d’assemblage peut être compris dans une installation comprenant aussi un set de plusieurs platines de support. Le set peut comprendre des platines de support avant, centrale et arrière. Les platines de support du set sont alors interchangeables avec les platines de support comprises dans le châssis d’assemblage.
[0066] Dans une telle installation, les platines de support non montées sur le cadre sont stockées dans un espace de stockage, de préférence verticalement, c’est-à-dire les unes au-dessus des autres, ou horizontalement, ou encore en combinant les deux modes de stockage de manière à réduire l’espace utilisé pour le stockage des platines de support. L’installation peut aussi comprendre un robot permettant de déplacer les platines de support de manière à les monter et/ou les retirer automatiquement du cadre.
[0067] Par exemple, l’installation peut comprendre une première platine de support montée sur le cadre, et une deuxième platine de support stockée dans l’espace de stockage.
[0068] Pour monter la deuxième platine de support sur le cadre, la première platine de support est tout d’abord retirée. La première platine de support est saisie et soulevée manuellement avec un système de levage ou automatiquement par le robot de manière à la désemboîter du cadre. Elle est alors déplacée au-dessus du cadre puis jusqu’à l’espace de stockage où elle est déposée et stockée.
[0069] La deuxième platine de support est alors saisie, manuellement ou par le robot et déplacée vers le châssis d’assemblage.
[0070] La deuxième platine de support est ensuite abaissée sur le cadre de manière à ce que les éléments mâles de la deuxième platine de support viennent s’emboîter dans les éléments femelles du cadre. Par exemple, les pions 34 s’emboîtent dans les trous cylindriques 32 des interfaces de montage 22. L’utilisateur ou le robot choisit alors dans quels trous cylindriques emboîter les pions en fonction de la silhouette de véhicule fabriquée.
[0071] Lorsque les pions 34 s’emboîtent dans les trous cylindriques 32, les plateaux de glissement 40 de la deuxième platine de support viennent en contact avec les billes 36 du cadre.
[0072] Une fois déposée sur le cadre, la deuxième platine de support est montée de manière amovible par emboîtage. La deuxième platine de support est aussi posée en appui sur les éléments d’appui portés par le cadre.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Châssis d’assemblage (10) comprenant un cadre (12) et au moins deux platines de support destinées à recevoir des organes mécaniques pour la production d’un véhicule automobile, le châssis d’assemblage est caractérisé en ce qu’au moins une platine de support (14, 16, 18) est montée de manière amovible sur le cadre par emboîtage, l’emboîtage se faisant par coopération entre au moins un élément mâle et au moins une interface de montage comprenant une pluralité d’éléments femelles distribués selon au moins une direction.
[Revendication 2] Châssis d’assemblage (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’au moins une platine de support (14, 16, 18) porte un ou plusieurs éléments mâles et le cadre porte une ou plusieurs interfaces de montage (22) comprenant une pluralité d’éléments femelles distribués selon au moins une direction ; et/ou en ce qu’au moins deux platines de support sont montées de manière amovible sur le cadre par emboîtage ; de préférence toutes les platines de support sont montées de manière amovible sur le cadre par emboîtage.
[Revendication 3] Châssis d’assemblage (10) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la pluralité d’élément femelles est distribuée selon la direction longitudinale du cadre (12) ; et/ou en ce que le ou les éléments mâles sont configurés pour s’emboîter dans le ou les éléments femelles selon la direction verticale.
[Revendication 4] Châssis d’assemblage (10) selon la revendication 1 à 3, caractérisé en ce qu’au moins une platine de support (14, 16, 18) montée par emboîtage sur le cadre est en outre posée en appui sur au moins un élément d’appui porté par le cadre; de préférence, au moins un élément d’appui se présente sous forme d’une bille (36) dans un logement (38) formant un point de glissement et/ou la platine de support comprend au moins un plateau de glissement (40) destiné à se placer en contact avec l’élément d’appui.
[Revendication 5] Châssis d’assemblage (10) selon la revendication 1 à 4, caractérisé en ce que l’interface de montage comprenant une pluralité d’éléments femelles comprend un bloc (30) montrant la pluralité d’éléments femelles, le bloc étant monté dans un logement (28) de manière à être mobile en translation selon au moins une direction par rapport audit logement; de préférence, le bloc (30) est monté glissant au moyen d’au moins un ensemble de billes et/ou le bloc (30) et le logement (28) sont configurés pour limiter le mouvement du bloc dans ledit logement de manière à ce qu’il soit inférieur à la distance séparant le centre de deux éléments femelles successifs.
[Revendication 6] Châssis d’assemblage (10) selon la revendication 1 à 5, caractérisé en ce qu’au moins une platine de support amovible est une platine de support arrière (18) destinée à porter au moins l’essieu arrière d’un véhicule automobile ; et/ou au moins une platine de support amovible est une platine de support avant (14) destinée à porter au moins l’essieu avant d’un véhicule automobile ; et/ou au moins une platine de support amovible est une platine de support centrale (16) destinée à être intercalée entre une platine de support arrière et une platine de support avant.
[Revendication 7] Cadre (12) pour châssis d’assemblage selon l’une des revendications 1 à 6 ; caractérisé en ce que le cadre porte une ou plusieurs interfaces de montage pour le montage d’au moins deux platines de support, les interfaces de montage comprenant une pluralité d’éléments femelles distribués selon au moins une direction ; de préférence, la pluralité d’éléments femelles est distribuée selon la direction longitudinale du cadre et/ou le cadre porte en outre au moins un élément d’appui.
[Revendication 8] Platine de support (14, 16, 18) pour châssis d’assemblage selon l’une des revendications 1 à 6 ; caractérisé en ce que la platine de support porte un ou plusieurs éléments mâles pour son montage sur un cadre ; de préférence, la platine de support comprenant une face supérieure et une face inférieure, la face inférieure étant destinée à se placer en regard du cadre, la platine de support comprend en outre au moins un plateau de glissement agencé sur sa face inférieure.
[Revendication 9] Installation pour le montage d’organes mécaniques pour la fabrication de véhicules automobiles, l’installation est caractérisée en ce qu’elle comprend un châssis d’assemblage selon l’une des revendications 1 à 6 ; de préférence, l’installation comprend en outre un set comprenant une pluralité de platines de support selon la revendication 8.
[Revendication 10] Procédé de préparation d’un châssis d’assemblage ; le procédé est caractérisé en ce qu’il comprend une étape d’approvisionnement d’un cadre selon la revendication 7 et une étape de fixation par emboîtage d’au moins une platine de support selon la revendication 8 sur ledit cadre.
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