FR2907040A1 - METHOD FOR ASSEMBLING A STRUCTURE COMPRISING AN EXTERIOR AND AN INTERIOR CONSISTING OF A PLURALITY OF DOUBLE-SKIN ELEMENTS, SUCH AS A RAILWAY VEHICLE CASE, AND STRUCTURE OBTAINED - Google Patents

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    • B61D17/043Construction details of vehicle bodies with bodies of metal; with composite, e.g. metal and wood body structures connections between superstructure sub-units

Abstract

Procédé d'assemblage d'une structure comportant un extérieur et un intérieur constituée d'une pluralité d'éléments à double peau (20, 30), adjacents deux à deux, coopérant le long d'une zone de jonction longitudinale, chaque élément (20, 30) comportant une peau intérieure (21, 31) de la structure et une peau extérieure (22, 32) orientée vers l'extérieur de la structure, selon lequel :- on fait coopérer deux éléments adjacents (20, 30) le long d'une ligne de jonction (29) des peaux intérieures (21, 31) en laissant un accès libre à la ligne de jonction, depuis l'extérieur de la structure, constitué par une ouverture (40) s'étendant le long de la ligne de jonction,- on assemble par soudage les deux peaux intérieures (21, 31) le long de la ligne de jonction à l'aide d'un robot de soudage disposé à l'extérieur de la structure dont la tête de soudage (8) accède à la ligne de jonction à travers l'ouverture (40) s'étendant le long de la ligne de jonction et se déplace parallèlement à la ligne de jonction des peaux intérieures, et- on referme l'ouverture (40) par une plaque de fermeture externe (50) qu'on soude à chaque élément adjacent (20, 30) le long de lignes de jonction (51, 52) en utilisant un robot de soudage disposé à l'extérieur de la structure et se déplaçant parallèlement aux lignes de jonction.A method of assembling a structure having an exterior and an interior consisting of a plurality of adjacent two-by-two skin elements (20, 30) cooperating along a longitudinal junction zone, each element ( 20, 30) comprising an inner skin (21, 31) of the structure and an outer skin (22, 32) facing outwards of the structure, in which: - two adjacent elements (20, 30) are cooperated on along a connecting line (29) of the inner skins (21, 31) leaving a free access to the connecting line from outside the structure, consisting of an opening (40) extending along the connecting line, - the two inner skins (21, 31) are welded together along the connecting line by means of a welding robot arranged outside the structure, the welding head ( 8) accesses the junction line through the opening (40) extending along the junction line and moves parallel to the junction line of the inner skins, and the opening (40) is closed by an external closure plate (50) which is welded to each adjacent element (20, 30) along junction lines. (51, 52) using a welding robot disposed outside the structure and moving parallel to the joining lines.

Description

1 La présente invention est relative à l'assemblage d'éléments à doubleThe present invention relates to the assembly of double elements

peau pour la réalisation d'une structure telle qu'une caisse de véhicule ferroviaire.  skin for the realization of a structure such as a rail vehicle body.

Les caisses de véhicules ferroviaires sont souvent constituées d'éléments de structure à double peau assemblés par soudage dans des zones de jonction. Ces zones de jonction comportent au moins une ligne de soudage pour la peau intérieure et une ligne de soudage pour la peau extérieure. Pour réaliser ces lignes de soudage, il est donc nécessaire de pouvoir effectuer un soudage d'un côté de l'élément de la structure et de l'autre côté de l'élément de la structure. Lorsque ces structures sont des structures généralement tubulaires comme c'est le cas pour un élément de caisse de véhicule ferroviaire, il est nécessaire de pouvoir réaliser une soudure sur une paroi interne de la structure tubulaire. Du fait de cette disposition à l'intérieur d'une structure tubulaire, il est difficile de réaliser ce soudage à l'aide d'installations de soudage tels que des robots de soudage se déplaçant sur des bancs de soudage. En effet, pour pouvoir réaliser de tels soudages il serait nécessaire de pouvoir disposer des bancs de soudage à l'intérieur de la structure tubulaire, ce qui en général n'est pas possible. De ce fait, seules les soudures extérieures peuvent être réalisées à l'aide de bancs de soudage. Les soudures internes ne peuvent être réalisées que par des moyens manuels beaucoup moins commodes et excluent certaines techniques de soudage, en particulier le soudage par friction malaxage des éléments à double peau en alliages légers, qui permet d'assembler des éléments plus minces et de constituer des structures plus légères. Le procédé de soudage par friction malaxage consiste à utiliser un outil de forme cylindrique qui tourne et qu'on applique dans la zone de jonction entre les deux éléments à souder. La friction de cet outil sur les éléments à souder les chauffe dans la zone de jonction, ce qui permet à l'outil de soudage de pénétrer et de se déplacer le long de la zone de liaison 2907040 2 en assurant le malaxage du matériau à l'avant de l'outils et la resolidification du matériau à l'arrière de l'outil, ce qui assure le soudage des deux éléments. Cette technique qui nécessite de disposer de moyens pour déplacer la 5 tête de soudage en exerçant des efforts significatifs sur la structure à souder est, de ce fait, plus difficile à mettre en oeuvre dans les structures fermées. Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients en proposant un moyen permettant de réaliser des structures constituées d'éléments à double peau, en particulier des structures de forme 10 généralement tubulaire telles que des éléments de caisse de véhicule ferroviaire, assemblés par soudage à l'aide de bancs de soudage. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé d'assemblage d'une structure comportant un intérieur et un extérieur constituée d'une pluralité d'éléments à double peau, adjacents deux à deux, coopérant le long d'une 15 zone de jonction longitudinale, chaque élément comportant une peau intérieure orientée vers l'intérieur de la structure et une peau extérieure orientée vers l'extérieur de la structure, caractérisé en ce que : - on fait coopérer deux éléments adjacents le long d'une ligne de jonction des peaux intérieures en laissant un accès libre à la ligne de 20 jonction, depuis l'extérieur de la structure, à travers une ouverture s'étendant le long de la ligne de jonction, - on assemble par soudage les deux peaux intérieures le long de la ligne de jonction à l'aide d'un robot de soudage disposé à l'extérieur de la structure dont la tête de soudage accède à la ligne de jonction à travers 25 l'ouverture s'étendant le long de la ligne de jonction des peaux intérieures et se déplace parallèlement à la ligne de jonction des peaux intérieures, - on referme l'ouverture par une plaque de fermeture externe qu'on soude à chaque élément adjacent le long de lignes de jonction extérieures en utilisant un robot de soudage disposé à l'extérieur de la structure et se 30 déplaçant parallèlement aux lignes de jonction extérieures.  Railway vehicle bodies often consist of double-skinned structural elements welded together in junction areas. These junction zones comprise at least one welding line for the inner skin and a welding line for the outer skin. To achieve these welding lines, it is necessary to be able to perform a welding of one side of the element of the structure and the other side of the element of the structure. When these structures are generally tubular structures as is the case for a rail vehicle body element, it is necessary to be able to perform a weld on an inner wall of the tubular structure. Due to this arrangement inside a tubular structure, it is difficult to achieve this welding using welding facilities such as welding robots moving on welding benches. Indeed, to be able to perform such welding it would be necessary to have welding benches inside the tubular structure, which in general is not possible. As a result, only the outer welds can be made using welding benches. Internal welds can only be made by much less convenient manual means and exclude certain welding techniques, in particular friction stir welding of light-alloy double-skin elements, which allows for the assembly of thinner elements and the construction of lighter structures. The process of friction stir welding consists of using a tool of cylindrical shape which rotates and which is applied in the junction zone between the two elements to be welded. The friction of this tool on the elements to be welded heats up in the junction zone, which allows the welding tool to penetrate and move along the connection zone 2907040 2 by mixing the material with the solder. 'before the tools and the resolidification of the material at the back of the tool, which ensures the welding of the two elements. This technique, which requires means to move the welding head by exerting significant efforts on the structure to be welded, is therefore more difficult to implement in closed structures. The object of the present invention is to overcome these drawbacks by proposing a means for producing structures consisting of double-skinned elements, in particular generally tubular shaped structures such as rail vehicle body elements, assembled by welding using welding benches. To this end, the subject of the invention is a method of assembling a structure comprising an interior and an exterior consisting of a plurality of double skin elements, adjacent two by two, cooperating along a zone longitudinally joining member, each member having an inner skin oriented towards the inside of the structure and an outer skin oriented towards the outside of the structure, characterized in that: - two adjacent elements are made to cooperate along a line of joining the inner skins leaving free access to the junction line from the outside of the structure through an opening extending along the junction line; welding the two inner skins together; the junction line using a welding robot disposed outside the structure whose welding head reaches the junction line through the opening extending along the junction line n of the inner skins and moves parallel to the junction line of the inner skins, - the opening is closed by an external closure plate that is welded to each adjacent element along external junction lines using a welding robot disposed outside the structure and moving parallel to the outer connecting lines.

2907040 3 De préférence, le long de la ligne de jonction des peaux intérieures, les bords des peaux intérieures ont des formes convexes et concaves complémentaires qui s'emboîtent de façon à faciliter le positionnement des éléments l'un par rapport à l'autre.Preferably, along the junction line of the inner skins, the edges of the inner skins have complementary convex and concave shapes that fit together to facilitate the positioning of the elements relative to one another.

5 De préférence, les assemblages sont effectués par soudage par friction malaxage. De préférence, l'assemblage des peaux intérieures est effectué par soudage par friction malaxage à double épaulement. De préférence, la structure est généralement tubulaire et constitue, 10 par exemple, un corps de caisse de véhicule ferroviaire. Deux éléments à double peau adjacents, assemblées par soudage depuis l'extérieur, sont par exemple d'une part un élément à double peau constituant une paroi latérale et d'autre part un profilé constituant le châssis d'une caisse de véhicule ferroviaire, l'élément à double peau constituant la 15 paroi latérale et le profilé à double peau constituant le châssis formant un angle entre eux, la plaque de fermeture externe étant soudée d'une part à la peau externe de l'élément à double peau constituant une paroi latérale et d'autre part à des nervures du profilé à double peau constituant le châssis. L'invention concerne également un corps de caisse de véhicule 20 ferroviaire comprenant au moins un élément à double peau constituant une paroi latérale assemblé à un profilé à double peau constituant un châssis comportant des nervures latérales, l'élément à double peau constituant une paroi latérale et le profilé à double peau constituant un châssis formant entre eux un angle, l'élément à double peau et le profilé à double peau étant 25 assemblés par soudage le long d'une ligne de jonction des peaux intérieures et par soudage d'une plaque de fermeture externe soudée d'une part à la peau externe de l'élément double peau constituant une paroi latérale et d'autre part a des nervures latérales du profilé à double peau constituant un châssis.Preferably, the joints are made by friction stir welding. Preferably, the assembly of the inner skins is carried out by friction stir welding with double shoulder. Preferably, the structure is generally tubular and is, for example, a railway vehicle body body. Two adjacent double-skinned elements, assembled by welding from the outside, are for example on the one hand a double-skin element constituting a side wall and on the other hand a profile constituting the frame of a rail vehicle body. the double-skin element constituting the side wall and the double skin profile constituting the frame forming an angle between them, the external closure plate being welded on the one hand to the outer skin of the double-skin element constituting a wall; side and secondly to the ribs of the double skin profile constituting the frame. The invention also relates to a rail vehicle body 20 comprising at least one double-skin element constituting a side wall assembled to a double skin profile constituting a frame having lateral ribs, the double-skin element constituting a side wall. and the double-skinned profile constituting a frame forming an angle between them, the double-skinned member and the double-skinned section being welded together along a line joining the inner skins and by welding a plate external closure welded on the one hand to the outer skin of the double skin member constituting a side wall and on the other hand to the lateral ribs of the double skin profile constituting a frame.

30 De préférence, le soudage est effectué par friction malaxage.Preferably, the welding is done by friction stirring.

2907040 4 L'invention va maintenant être décrite de façon plus précise mais non limitative, en regard des figures annexées dans lesquelles : - la figure 1 et une vue schématique en perspective d'une caisse de véhicule ferroviaire en cours d'assemblage à l'aide d'un robot de soudage ; 5 - la figure 2 est une vue en coupe d'une jonction des peaux intérieures d'un élément de paroi latérale et d'un élément de châssis d'une caisse de véhicule ferroviaire ; - la figure 3 est une vue en coupe de la jonction représentée à la figure 2 complétée par une plaque de fermeture externe.The invention will now be described in a more precise but nonlimiting manner, with reference to the appended figures in which: FIG. 1 and a schematic perspective view of a rail vehicle body being assembled at the using a welding robot; Figure 2 is a sectional view of a junction of the inner skins of a side wall element and a frame member of a rail vehicle body; - Figure 3 is a sectional view of the junction shown in Figure 2 supplemented by an external closure plate.

10 La caisse de véhicule ferroviaire, repérée généralement par 1, à la figure 1, est une structure de forme généralement tubulaire comportant deux parois latérales 2, 2', un châssis inférieur 3, et un toit 4, assemblés le long de zones de jonction longitudinales par rapport à la caisse de véhicule ferroviaire. En particulier, la paroi latérale 2 et le châssis 3 sont assemblés le 15 long d'une zone de jonction longitudinale 5 située à la partie inférieure de la paroi latérale 2 et le long de la bordure latérale du châssis 3. Les parois latérales 2 et 2', ainsi que le châssis 3 sont constitués de panneaux ou éléments à double peau, comportant deux peaux reliées par des nervures de jonction. De tels éléments à double peau sont connus en 20 eux-mêmes et sont constitués, par exemple, de profilés obtenus par extrusion d'alliages légers. La jonction entre la paroi latérale 2 et le châssis 3 le long de la zone de jonction longitudinale 5 est réalisée par soudage en réalisant une liaison soudée 6 constituée d'un ou de plusieurs cordons de soudage comme cela 25 sera expliqué plus loin, réalisés à l'aide d'un robot de soudage 7 comportant une tête de soudage 8, portée par un bras 7'. Le robot 7 est monté mobile sur un rail de guidage 9 situé à l'extérieur de la structure tubulaire qui constitue la caisse de véhicule ferroviaire et se déplace le long du rail de guidage 9.The rail vehicle body, generally indicated by 1 in FIG. 1, is a generally tubular shaped structure comprising two side walls 2, 2 ', a lower frame 3, and a roof 4, assembled along joining zones. longitudinal to the rail vehicle body. In particular, the side wall 2 and the frame 3 are assembled along a longitudinal junction area 5 located at the bottom of the side wall 2 and along the lateral edge of the frame 3. The side walls 2 and 2 ', and the frame 3 consist of panels or elements with double skin, having two skins connected by connecting ribs. Such double-skinned elements are known in themselves and consist, for example, of profiles obtained by extrusion of light alloys. The junction between the side wall 2 and the frame 3 along the longitudinal junction zone 5 is made by welding by making a welded connection 6 consisting of one or more welding beads as will be explained later, made to using a welding robot 7 comprising a welding head 8, carried by an arm 7 '. The robot 7 is movably mounted on a guide rail 9 located outside the tubular structure which constitutes the railway vehicle body and moves along the guide rail 9.

30 On va maintenant décrire l'assemblage d'un élément double peau constituant une paroi latérale 2 de la caisse de véhicule ferroviaire avec un 2907040 5 élément double peau 3 qui est un profilé constituant le châssis de la caisse de véhicule ferroviaire. L'assemblage par soudage de ces éléments en alliage léger est réalisé par le procédé de soudage par friction malaxage connu en lui-même.The assembly of a double skin element constituting a side wall 2 of the railway vehicle body with a double skin element 3 which is a section constituting the chassis of the rail vehicle body is now described. The welding assembly of these light alloy elements is achieved by the friction stir welding process known in itself.

5 La face latérale, repérée généralement par 2, à la figure 2, est constituée d'un élément à double peau 20 qui est un profilé obtenu par exemple par extrusion d'alliage léger. Cet élément 20 comporte une peau interne 21, orientée vers l'intérieur de la caisse du véhicule ferroviaire, et une peau externe 22 orientée vers l'extérieur de la caisse de véhicule ferroviaire.The side face, generally indicated by 2 in FIG. 2, consists of a double skin element 20 which is a profile obtained for example by light alloy extrusion. This element 20 has an inner skin 21, oriented towards the inside of the body of the railway vehicle, and an outer skin 22 facing outwardly of the rail vehicle body.

10 Les peaux, interne 21 et externe 22, sont reliées entre elles par l'intermédiaire de nervures 23 qui constituent des entretoises. Le châssis, repéré généralement par 3, est constitué d'un élément à double peau qui est un profilé 30, comprenant une peau intérieure 31 qui constitue le plancher du véhicule ferroviaire, et une peau extérieure 32. Les 15 deux peaux, intérieure 31 et extérieure 32, sont reliées entre elles par des nervures 33. Le profilé 30 est délimité par des nervures latérales 34 et 35 superposées selon l'épaisseur du profilé 30. L'élément à double peau 20 constituant la paroi latérale 2 de la caisse de véhicule ferroviaire et la peau intérieure 31 du profilé constituant le 20 châssis 3 coopèrent par l'intermédiaire de bords 24 et 36 des peaux intérieures de l'élément 20 et du profilé 30, respectivement, le long d'une ligne de jonction intérieure 29. Les bords 24 et 36 de l'élément 20 et du profilé 30, respectivement, sont conformés de façon à présenter des formes concaves et convexes 25 complémentaires 25 et 37 respectivement qui s'emboîtent l'une dans l'autre de façon à faciliter le positionnement relatif de l'élément à double peau 20 et du profilé à double peau 30. La peau externe 22 de l'élément à double peau 20 est interrompue à sa partie inférieure par un bord 26 conformé de façon à former une rainure 30 27 s'étendant longitudinalement par rapport à la caisse du véhicule ferroviaire.The skins, internal 21 and outer 22, are interconnected by means of ribs 23 which constitute spacers. The frame, generally identified by 3, consists of a double skin member which is a profile 30, comprising an inner skin 31 which constitutes the floor of the railway vehicle, and an outer skin 32. The two skins, interior 31 and 32, are interconnected by ribs 33. The profile 30 is delimited by lateral ribs 34 and 35 superimposed according to the thickness of the profile 30. The double skin element 20 constituting the side wall 2 of the vehicle body rail and the inner skin 31 of the profile constituting the frame 3 cooperate through edges 24 and 36 of the inner skins of the element 20 and the profile 30, respectively, along an inner connecting line 29. edges 24 and 36 of the element 20 and the profile 30, respectively, are shaped so as to have complementary concave and convex shapes 25 and 37 respectively which fit together in the other in order to facilitate the relative positioning of the double-skin member 20 and the double-skinned profile 30. The outer skin 22 of the double-skinned element 20 is interrupted at its lower part by a shaped edge 26 of to form a groove 27 extending longitudinally relative to the body of the railway vehicle.

2907040 6 Le bord 26 est parallèle à la ligne de jonction 29 entre le bord 24 et le bord 36 des peaux internes 21 et 31 de l'élément à double peau 20 et du profilé à double peau 30. Ce bord 26 de la peau externe 22 de l'élément double peau 20 est positionné de façon à laisser un espace libre 40 entre 5 l'élément à double peau 20 constituant la paroi latérale 2 de la caisse de véhicule ferroviaire s'étendant généralement verticalement, et le profilé à double peau 31 constituant le châssis 3 du véhicule ferroviaire, s'étendant généralement horizontalement. L'élément à double peau 20 et le profilé à double peau 30 sont 10 conformés dans leur zone de liaison de façon à ce que l'espace laissé libre 40 soit suffisamment important pour permettre le passage d'une tête de soudage 8. Pour assembler l'élément à double peau 20 et le profilé à double peau 30, on les disposes l'un par rapport à l'autre de façon à ce que leurs peaux 15 intérieures coopèrent par leurs bords 24 et 36 en laissant libre l'espace 40. Lorsqu'ils sont ainsi disposés, on effectue le soudage à l'aide d'un robot de soudage dont la tête 8 pénètre jusqu'à la ligne de jonction 29 à travers l'ouverture 40. La tête de soudage 8, portée par un robot 7 se déplaçant 20 longitudinalement le long de la caisse de véhicule ferroviaire à l'extérieur de celle-ci, est une tête de soudage par friction malaxage à double épaulement connue en elle-même dont les deux épaulements 81 et 82 enserrent les peaux internes 21 et 31 de la structure dans leur zone de liaison. Le déplacement de la tête de soudage 8 assure le soudage par friction 25 malaxage des deux peaux. La tête de soudage étant à double épaulement, la liaison obtenue est d'excellente qualité En particulier, la ligne de soudure est particulièrement lisse. On obtient ainsi une liaison ayant de très bonnes caractéristiques mécaniques. De plus, le procédé à double épaulement ne produit pas d'effort sur les éléments assemblés, ce qui permet de souder des 30 éléments de faible épaisseur sans outillage de maintien.The edge 26 is parallel to the line of junction 29 between the edge 24 and the edge 36 of the inner skins 21 and 31 of the double-skinned element 20 and the double-skinned profile 30. This edge 26 of the outer skin 22 of the double skin member 20 is positioned to leave a free space 40 between the double skin member 20 constituting the side wall 2 of the rail vehicle body extending generally vertically, and the double skinned profile. 31 constituting the chassis 3 of the railway vehicle, extending generally horizontally. The double-skinned element 20 and the double-skinned profile 30 are shaped in their connecting zone so that the free space 40 is large enough to allow the passage of a welding head 8. To assemble the double-skinned element 20 and the double-skinned section 30 are arranged relative to one another so that their inner skins cooperate by their edges 24 and 36 leaving the space 40 free. When so arranged, the welding is carried out by means of a welding robot whose head 8 penetrates to the junction line 29 through the opening 40. The welding head 8, carried by a robot 7 moving longitudinally along the rail vehicle body outside thereof, is a double-shoulder friction stir welding head known in itself, the two shoulders 81 and 82 enclose the skins internal 21 and 31 of the structure in their area of link. The displacement of the welding head 8 ensures the friction stir welding of the two skins. The welding head being double-shoulder, the bond obtained is of excellent quality. In particular, the weld line is particularly smooth. This gives a bond having very good mechanical characteristics. In addition, the double-shoulder method does not produce stress on the assembled elements, which makes it possible to weld thin elements without holding tools.

2907040 7 Une fois les peaux internes 21 et 31 des éléments de la structure assemblées par soudage, on referme l'ouverture 40 à l'aide d'une plaque de fermeture 50 dont un bord supérieur 51 vient s'ajuster dans la rainure 27 du bord inférieur 26 de la peau externe 22 de l'élément à double peau 20 5 constituant la paroi latérale 2, et qui vient en appui sur les nervures latérales 34 et 35 du profilé à double peau 30 constituant le châssis 3. La plaque de fermeture 50 est assemblée avec les éléments à double peau 20 et 30 le long de lignes de jonctions longitudinales. Une ligne de jonction 52 correspond à la jonction entre la peau extérieure 22 de l'élément 10 20 et la plaque de fermeture 50. Deux autres lignes de jonction 53 correspondent au contact de la plaque de fermeture 50 et des deux nervures latérales 34 et 35 de l'élément à double peau 30. Ces lignes de jonction entre les éléments de structure 20 et 30 et la plaque de fermeture 50 sont accessibles depuis l'extérieur de la caisse de 15 véhicule ferroviaire. Aussi, ces jonctions sont soudées à l'aide du robot soudage déjà utilisé pour souder les peaux intérieures, en utilisant également le procédé de soudage par friction malaxage. En particulier, la jonction supérieure 52 entre la peau externe 22 de l'élément à double peau 20 constituant la paroi latérale et le bord supérieur 20 51 de la plaque de fermeture 50 est réalisée à l'aide d'une tête de soudage à double épaulement 8' de façon à obtenir une soudure de bonne qualité entre ces deux éléments. Les jonctions 53 entre la plaque 50 et le sommet des nervures 34 et 35, qui peuvent être relativement épaisses, sont réalisées par soudure par 25 friction malaxage à simple épaulement à l'aide des têtes de soudage par friction malaxage à simple épaulement 8", connues en elle-même. Dans cet exemple le soudage de la plaque de fermeture 50 sur les têtes des nervures 34 et 35 est effectué par des soudages à simple épaulement mais, si les nervures sont conformées de façon adaptée, ce 30 soudage peut également être réalisé par soudage par friction malaxage à 2907040 8 double épaulement, ce qui peut être favorable, pour la tenue mécanique de l'ensemble. Ce soudage qui est adapté notamment à l'assemblage de deux éléments de structure qui forment entre eux un angle important, peut être 5 utilisé pour assembler l'ensemble des panneaux qui constituent une caisse de véhicule ferroviaire, par exemple les parois latérales et le toit. Ce procédé de soudage qui consiste à souder d'abord les peaux intérieures depuis l'extérieur, en laissant une zone d'accès pour une tête de soudage depuis l'extérieur puis à refermer l'espace laissé libre par des 10 plaques disposées vers l'extérieur de la caisse de véhicule ferroviaire, a l'avantage de permettre de réaliser la fabrication à l'aide d'un banc de soudage fixe près duquel on vient disposer les éléments de caisse de véhicule ferroviaire que l'on peut ainsi souder aisément.Once the inner skins 21 and 31 of the elements of the structure assembled by welding, the opening 40 is closed by means of a closure plate 50, an upper edge 51 of which fits into the groove 27 of the lower edge 26 of the outer skin 22 of the double skin element 20 5 constituting the side wall 2, and which bears on the lateral ribs 34 and 35 of the double skin profile 30 constituting the frame 3. The closure plate 50 is assembled with the double skin elements 20 and 30 along lines of longitudinal junctions. A junction line 52 corresponds to the junction between the outer skin 22 of the element 10 and the closure plate 50. Two other junction lines 53 correspond to the contact of the closure plate 50 and the two lateral ribs 34 and 35. of the double skin member 30. These connecting lines between the structural members 20 and 30 and the closure plate 50 are accessible from outside the rail vehicle body. Also, these junctions are welded using the welding robot already used to weld the inner skins, also using the process of friction stir welding. In particular, the upper junction 52 between the outer skin 22 of the double skin member 20 constituting the side wall and the upper edge 51 of the closure plate 50 is made using a double welding head. shoulder 8 'so as to obtain a weld of good quality between these two elements. The junctions 53 between the plate 50 and the apex of the relatively thick ribs 34 and 35 are made by single-shoulder mixing friction welding with the single-shoulder 8 "friction stir welding heads. In this example the welding of the closure plate 50 on the heads of the ribs 34 and 35 is effected by single-shoulder welds, but if the ribs are suitably shaped, this welding can also be carried out. produced by friction stir welding with a double shoulder, which may be favorable for the mechanical strength of the assembly, which welding is particularly suitable for assembling two structural elements which form an important angle between them, can be used to assemble all the panels which constitute a railway vehicle body, for example the side walls and the roof. First, it is necessary to first weld the inner skins from the outside, leaving an access zone for a welding head from the outside and then to close the space left free by plates disposed towards the outside of the box. railway vehicle, has the advantage of allowing to achieve the manufacturing using a fixed welding bench near which we just have the rail vehicle body elements that can be easily welded.

Claims (9)

REVENDICATIONS 1. Procédé d'assemblage d'une structure (1) comportant un intérieur et un extérieur constituée d'une pluralité d'éléments à double peau (20, 30), adjacents deux à deux, coopérant le long d'une zone de jonction (5) longitudinale, chaque élément (20, 30) comportant une peau intérieure (21, 31) orientée vers l'intérieur de la structure et une peau extérieure (22, 32) orientée vers l'extérieur de la structure, caractérisé en ce que : -on fait coopérer deux éléments adjacents (20, 30) le long d'une ligne de jonction (29) des peaux intérieures (21, 31) en laissant un accès libre à la ligne de jonction, depuis l'extérieur de la structure, à travers une ouverture (40) s'étendant le long de la ligne de jonction, - on assemble par soudage les deux peaux intérieures (21, 31) le long de la ligne de jonction à l'aide d'un robot de soudage (7) disposé à l'extérieur de la structure dont la tête de soudage (8) accède à la ligne de jonction à travers l'ouverture (40) s'étendant le long de ligne de jonction et se déplace parallèlement à la ligne de jonction (29) des peaux intérieures ; et - on referme l'ouverture (40) par une plaque de fermeture externe (50) qu'on soude à chaque élément adjacent (20, 30) le long de lignes de jonction (52, 53) en utilisant un robot de soudage disposé à l'extérieur de la structure et se déplaçant parallèlement aux lignes de jonction.  A method of assembling a structure (1) having an interior and an exterior consisting of a plurality of adjacent two-by-two skin elements (20, 30) cooperating along a junction zone (5) longitudinal, each element (20, 30) having an inner skin (21, 31) oriented towards the inside of the structure and an outer skin (22, 32) oriented towards the outside of the structure, characterized in that that: two adjacent elements (20, 30) are made to cooperate along a line of junction (29) of the inner skins (21, 31) leaving a free access to the connecting line, from outside the structure, through an opening (40) extending along the junction line, the two inner skins (21, 31) are welded together along the junction line with the aid of a robot. welding (7) disposed outside the structure, the welding head (8) of which reaches the junction line through the opening ( 40) extending along the line of junction and moves parallel to the junction line (29) of the inner skins; and - the opening (40) is closed by an external closure plate (50) which is welded to each adjacent element (20, 30) along junction lines (52, 53) using a welding robot arranged outside the structure and moving parallel to the junction lines. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, le long de la ligne de jonction (29) des peaux intérieures (21, 31), les bords (24, 36) des peaux intérieures (21, 31) ont des formes convexes (25) et concaves (37) complémentaires qui s'emboîtent.  2. A process according to claim 1, characterized in that, along the line of junction (29) of the inner skins (21, 31), the edges (24, 36) of the inner skins (21, 31) have complementary convex (25) and concave (37) shapes that fit together. 3.- Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que les assemblages sont effectués par soudage par friction malaxage. 2907040 10  3. A process according to claim 1 or claim 2, characterized in that the assemblies are carried out by friction stir welding. 2907040 10 4.- Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que au moins l'assemblage des peaux intérieures (21, 31) est effectué par soudage par friction malaxage à double épaulement. 5  4. A process according to claim 3, characterized in that at least the assembly of the inner skins (21, 31) is carried out by friction stir welding double shoulder. 5 5.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la structure (1) est généralement tubulaire.  5. A process according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the structure (1) is generally tubular. 6.- Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la structure (1) est un corps de caisse de véhicule ferroviaire. 10  6. A process according to claim 5, characterized in that the structure (1) is a rail vehicle body body. 10 7.- Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que deux éléments à double peau (20, 30) adjacents, assemblées par soudage depuis l'extérieur, sont d'une part un élément à double peau (20) constituant une paroi latérale (2) et d'autre part un profilé (30) constituant le châssis de la 15 caisse de véhicule ferroviaire, l'élément à double peau constituant la paroi latérale et le profilé à double peau constituant le châssis, formant entre eux un angle, la plaque de fermeture externe (50) étant soudée d'une part à la peau externe (22) de l'élément à double peau (20) constituant une paroi latérale et d'autre part à des nervures (34, 35) du profilé à double peau (30) 20 constituant le châssis.  7. A process according to claim 6, characterized in that two adjacent double-skinned elements (20, 30), assembled by welding from the outside, are on the one hand a double skin element (20) constituting a side wall. (2) and on the other hand a profile (30) constituting the frame of the rail vehicle body, the double-skin element constituting the side wall and the double-skinned profile constituting the frame, forming an angle between them, the external closure plate (50) being welded on the one hand to the outer skin (22) of the double-skin element (20) constituting a side wall and on the other hand to ribs (34, 35) of the profile double skin (30) constituting the frame. 8.- Corps de caisse de véhicule ferroviaire (1) comprenant au moins un élément à double peau (20) constituant une paroi latérale (2) assemblé à un profilé à double peau (30) constituant un châssis (3), comportant des 25 nervures latérales (34, 35), l'élément à double peau (20) constituant une paroi latérale et le profilé à double peau (30) constituant un châssis formant entre eux un angle, caractérisé en ce que l'élément à double peau (20) et le profilé à double peau (30) sont assemblés par soudage le long d'une ligne de jonction (29) des peaux intérieures (21, 31) et par soudage d'une plaque de 30 fermeture externe (50) soudée d'une part à la peau externe (22) de l'élément 2907040 11 double peau (20) constituant une paroi latérale et d'autre part a des nervures latérales (34, 35) du profilé à double peau (30) constituant un châssis.  8. A rail vehicle body (1) comprising at least one double-skinned element (20) constituting a side wall (2) assembled to a double-skinned profile (30) constituting a frame (3), comprising 25 lateral ribs (34, 35), the double-skinned element (20) constituting a side wall and the double-skinned profile (30) constituting a frame forming an angle between them, characterized in that the double-skinned element ( 20) and the double-skinned profile (30) are welded together along a line of junction (29) of the inner skins (21, 31) and by welding of an outer closure plate (50) welded with partly to the outer skin (22) of the double skin member (20) constituting a side wall and secondly to the lateral ribs (34, 35) of the double-skinned profile (30) constituting a frame . 9.- Corps de caisse selon la revendication 1, caractérisé en ce que le 5 soudage est effectué par friction malaxage.  9. Body body according to claim 1, characterized in that the welding is performed by friction stirring.
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JP2007264849A JP2008093733A (en) 2006-10-13 2007-10-10 Method for assembling structure with exterior and interior formed from plurality of double skin elements like railway vehicle, and structure obtained thereby
DE102007048759.4A DE102007048759B4 (en) 2006-10-13 2007-10-10 A method of assembling a structure having an outer side and an inner side and being formed of a number of double-layered elements, such as a housing of a railway vehicle, and a body obtained thereby
CN2007101525736A CN101161394B (en) 2006-10-13 2007-10-11 Method for assembling vehicle body such as rail vehicle as well as structure by the method
IT000722A ITTO20070722A1 (en) 2006-10-13 2007-10-12 ASSEMBLY PROCEDURE OF A STRUCTURE INCLUDING AN EXTERIOR AND AN INTERNAL AND CONSTITUTED BY A PLURALITY OF ELEMENTS WITH DOUBLE SIDE, WHICH ARE RAILWAY VEHICLE CASE, AND STRUCTURE OBTAINED

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3272616A1 (en) 2016-07-19 2018-01-24 ALSTOM Transport Technologies Assembly process of a carbodyshell

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8713780B2 (en) * 2008-05-13 2014-05-06 Comau, Inc. High density welding subassembly machine
JP5203311B2 (en) * 2009-07-21 2013-06-05 株式会社日立製作所 Friction stir welding structure and friction stir welding method
WO2016021538A1 (en) * 2014-08-07 2016-02-11 本田技研工業株式会社 Friction stir welding device
CN105033427B (en) * 2015-09-09 2017-11-17 南车二七车辆有限公司 For universal shed car for railway framed side wallboard lateral column automatic soldering method and servicing unit
DE102016114241A1 (en) * 2016-08-02 2018-02-08 Bombardier Transportation Gmbh Hollow chamber profile for a body structure of a rail vehicle and rail vehicle
FR3058119B1 (en) * 2016-10-27 2019-01-25 Alstom Transport Technologies BODY STRUCTURE FOR A VEHICLE ON RAILS AND METHOD FOR MANUFACTURING SUCH A BODY STRUCTURE
DE102018126814A1 (en) 2018-10-26 2020-04-30 Bombardier Transportation Gmbh Envelope structure for a car body and method for producing an envelope structure
AT521994A1 (en) * 2018-12-19 2020-07-15 Siemens Mobility Austria Gmbh Method for manufacturing a rail vehicle car body
EP3959031B1 (en) * 2019-06-19 2024-03-27 Siemens Mobility GmbH Component arrangement and method for the production thereof
CN110253585B (en) * 2019-07-10 2020-10-02 厦门金龙联合汽车工业有限公司 Robot welding structured programming method for side wall framework of passenger car

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0797043A2 (en) * 1996-03-19 1997-09-24 Hitachi, Ltd. Panel structure, a friction welding method, and a panel
US20020092889A1 (en) * 2001-01-17 2002-07-18 Masakuni Ezumi Friction stir welding method, and method for manufacturing car body
US20020117078A1 (en) * 1999-06-11 2002-08-29 Yoshihiko Ina Car body
US20030042293A1 (en) * 2001-09-03 2003-03-06 Masakuni Ezumi Friction stir welding method and panel structure for friction stir welding

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW464576B (en) 1999-05-28 2001-11-21 Hitachi Ltd A structure body and a manufacturing method of a structure body
JP3563003B2 (en) 1999-09-30 2004-09-08 株式会社日立製作所 Friction stir welding method for structures
JP3538357B2 (en) 2000-01-24 2004-06-14 株式会社日立製作所 Friction stir welding method
JP3571601B2 (en) 2000-02-21 2004-09-29 株式会社日立製作所 Friction stir welding method
JP3589930B2 (en) 2000-02-25 2004-11-17 株式会社日立製作所 Friction stir welding method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0797043A2 (en) * 1996-03-19 1997-09-24 Hitachi, Ltd. Panel structure, a friction welding method, and a panel
US20020117078A1 (en) * 1999-06-11 2002-08-29 Yoshihiko Ina Car body
US20020092889A1 (en) * 2001-01-17 2002-07-18 Masakuni Ezumi Friction stir welding method, and method for manufacturing car body
US20030042293A1 (en) * 2001-09-03 2003-03-06 Masakuni Ezumi Friction stir welding method and panel structure for friction stir welding

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3272616A1 (en) 2016-07-19 2018-01-24 ALSTOM Transport Technologies Assembly process of a carbodyshell
EP3272616B1 (en) * 2016-07-19 2021-09-01 ALSTOM Transport Technologies Assembly process of a carbodyshell

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