FR2943612A1

FR2943612A1 - Removable gauge for positioning body element i.e. sunroof element, in pavilion zone of frame of vehicle, has centering units for centering gauge in zone of frame that is equipped with body element

Info

Publication number: FR2943612A1
Application number: FR0952010A
Authority: FR
Inventors: Laurent Bouchy
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2009-03-31
Filing date: 2009-03-31
Publication date: 2010-10-01
Anticipated expiration: 2029-03-31
Also published as: FR2943612B1

Abstract

The gauge has a wedging unit for positioning a body element on the gauge and including a centering wedge. Centering units center the gauge in a zone of a frame (2) that is equipped with the body element, where each centering unit comprises a centering pin that is cooperated with an centering opening (3) in the frame. Each centering unit includes a centering wedge. A presetting pin of each centering unit is cooperated with a presetting opening that is formed in the frame. An independent claim is also included for a method for manually assembling a body element in a zone of a frame of a vehicle.

Description

GABARIT AMOVIBLE POUR LE POSITIONNEMENT D'UN TOIT VITRE EN MODE DEGRADE. La présente invention se rapporte à un dispositif et un procédé pour le positionnement d'un élément de carrosserie dans une zone d'un châssis 5 d'un véhicule. Habituellement, au cours de l'assemblage d'un véhicule, les éléments de carrosserie sont disposés sur le châssis de façon automatisée par des robots qui assurent les positionnements corrects des différents éléments de carrosserie. En particulier, ces robots sont capables de disposer, avec 10 précision et répétabilité, un élément de toit vitré dans la zone pavillon d'un châssis d'un véhicule. Cependant, lors d'une panne de robot, il peut s'avérer nécessaire de recourir au positionnement manuel, par des opérateurs, d'un élément de carrosserie, tel qu'un élément de toit vitré, par exemple. Afin de permettre le 15 positionnement correct d'un élément de carrosserie par les opérateurs, des tétons de centrage sont systématiquement intégrés sur l'élément de carrosserie. Ainsi, par exemple, les éléments de toit vitrés sont systématiquement équipés de tétons de centrage afin de palier une éventuelle panne de robot sur une chaine d'assemblage. 20 L'intégration de téton de centrage représente un surcoût de production. Compte-tenu de la grande fiabilité des robots de chaînes d'assemblage, le recours à l'assemblage manuel par des opérateurs, appelé mode dégradé , est peu fréquent et il serrait donc souhaitable de trouver une alternative à ces tétons de centrage pour diminuer le surcoût engendré. A 25 titre d'exemple, la fixation de tétons de centrages sur un élément de toit vitré peut représenter un surcoût de quelques euros par véhicule bien qu'il ne soit nécessaire de recourir à l'assemblage manuel par des opérateurs pour moins de 10 véhicules sur 400 000 véhicules produits équipés de cet élément de toit vitré. 30 Par ailleurs, les tétons de centrage équipant les éléments de carrosserie doivent être intégrés dans la structure du véhicule, ce qui peut avoir un impact direct sur la finition du véhicule. Par exemple, dans le cas d'un élément de toit vitré 1, tel que représenté sur la Figure 1, monté sur un châssis 2 de véhicule, un orifice de centrage 3 doit être prévu pour accueillir un téton 35 de centrage 4 équipant l'élément de toit vitré 1. Une fois l'élément de toit vitré 1 assemblé sur le châssis 2, le téton de centrage 4 fait saillie dans l'habitacle 5 et nécessite une modification de la garniture 6 de pavillon, dégradant l'habitabilité, pour atténuer le défaut dans le style intérieur. La présente invention a pour objet de remédier en tout ou partie aux différents inconvénients cités précédemment. REMOVABLE TEMPLATE FOR POSITIONING A GLASS ROOF IN DEGRADE MODE. The present invention relates to a device and a method for positioning a body member in an area of a chassis of a vehicle. Usually, during the assembly of a vehicle, the body elements are arranged on the frame automatically by robots that ensure the correct positioning of the various body elements. In particular, these robots are able to provide, with precision and repeatability, a glazed roof element in the roof area of a chassis of a vehicle. However, during a robot failure, it may be necessary to resort to the manual positioning, by operators, of a bodywork element, such as a glazed roof element, for example. In order to allow the correct positioning of a bodywork element by the operators, centering studs are systematically integrated on the bodywork element. Thus, for example, the glazed roof elements are systematically equipped with centering pins to overcome a possible robot failure on a assembly line. The integration of centering stud represents an additional cost of production. Given the high reliability of assembly line robots, the use of manual assembly by operators, called degraded mode, is infrequent and it would be desirable to find an alternative to these centering pins to reduce additional cost generated. By way of example, the fixing of centering studs on a glazed roof element may represent an additional cost of a few euros per vehicle, although it is necessary to resort to manual assembly by operators for less than 10 vehicles. over 400,000 vehicles produced equipped with this glazed roof element. Furthermore, the centering studs fitted to the bodywork elements must be integrated into the vehicle structure, which can have a direct impact on the finish of the vehicle. For example, in the case of a glazed roof element 1, as shown in FIG. 1, mounted on a vehicle chassis 2, a centering orifice 3 must be provided to receive a centering pin 4 fitted to the vehicle. glazed roof element 1. Once the glazed roof element 1 assembled on the frame 2, the centering pin 4 protrudes into the passenger compartment 5 and requires a modification of the lining 6 flag, degrading the habitability, for mitigate the defect in the interior style. The present invention aims to remedy all or part of the various disadvantages mentioned above.

Dans ce contexte technique, la présente invention a pour objet de proposer une alternative à l'implantation des tétons de centrage qui équipe des éléments de carrosserie pour palier l'éventuelle panne d'un robot sur une chaine d'assemblage. A cet effet, la présente invention se rapporte à un gabarit amovible pour le positionnement d'un élément de carrosserie dans une zone d'un châssis d'un véhicule, comprenant, d'une part, des moyens de calage destinés à centrer l'élément de carrosserie sur le gabarit, et, d'autre part, des moyens de centrage permettant de centrer le gabarit dans la zone du châssis destinée à être équipée de l'élément de carrosserie. In this technical context, the object of the present invention is to propose an alternative to the implantation of the centering studs which equips bodywork elements to overcome the possible failure of a robot on an assembly line. For this purpose, the present invention relates to a removable template for positioning a bodywork element in an area of a chassis of a vehicle, comprising, on the one hand, wedging means for centering the vehicle. body element on the template, and, secondly, centering means for centering the template in the chassis area intended to be equipped with the bodywork element.

Ainsi, un gabarit selon la présente invention représente une alternative économiquement avantageuse à l'implantation de tétons de centrage sur les éléments de carrosserie puisque, d'une part, son coût de fabrication est faible, et d'autre part, il est réutilisable. En particulier, un gabarit selon l'invention permet d'assembler des véhicules équipés d'un élément de toit vitré sans adaptation de la garniture intérieure, avec une grande précision et selon une cadence compatible avec les impératifs de ce secteur industriel. Dans un mode de réalisation de l'invention, les moyens de centrage comportent au moins un pion de centrage destiné à coopérer avec un orifice de centrage ménagé dans ledit châssis. Un pion de centrage est simple à réaliser et met à profit l'existence des orifices de centrage utiles par ailleurs lors de l'assemblage du véhicule. Dans un mode de réalisation de l'invention, les moyens de centrage comprennent en outre au moins une cale de centrage. Une cale de centrage permet d'améliorer le positionnement du gabarit selon l'invention. Thus, a template according to the present invention represents an economically advantageous alternative to the implantation of centering studs on the bodywork components since, on the one hand, its manufacturing cost is low, and on the other hand, it is reusable. In particular, a template according to the invention makes it possible to assemble vehicles equipped with a glazed roof element without adaptation of the interior lining, with great precision and at a rate compatible with the requirements of this industrial sector. In one embodiment of the invention, the centering means comprise at least one centering pin intended to cooperate with a centering orifice formed in said frame. A centering pin is simple to make and takes advantage of the existence of centering holes that are also useful when assembling the vehicle. In one embodiment of the invention, the centering means further comprise at least one centering wedge. A centering wedge makes it possible to improve the positioning of the jig according to the invention.

Dans un mode de réalisation de l'invention, les moyens de centrage comportent au moins un pion de prépositionnement, chaque pion de prépositionnement étant destiné à coopérer avec un orifice de prépositionnement ménagé dans ledit châssis. De préférence alors, chaque pion de prépositionnement est plus long que chaque pion de centrage. Les pions de prépositionnement peuvent être dimensionnés de manière à permettre leurs ajustements dans des orifices de prépositionnement avec du jeu et peuvent constituer une aide visuelle pour les opérateurs en charge de l'assemblage manuel de l'élément de carrosserie grâce, au gabarit selon l'invention. Dans un mode de réalisation de l'invention, le gabarit comprend 5 des moyens de retenue. Dans un mode de réalisation de l'invention, chaque cale de centrage présente une section transversale trapézoïdale. De telles cales de centrage permettent de faciliter le prépositionnement du gabarit selon l'invention qui est adapté à la forme du châssis pour faciliter son 10 prépositionnemlent. La présente invention se rapporte également à un procédé de montage manuel d'un élément de carrosserie dans une zone d'un châssis de véhicule, comprenant les étapes suivantes : - introduire l'élément de carrosserie dans un gabarit selon 15 l'invention ; - retenir l'élément de carrosserie sur le gabarit ; - positionner le gabarit calant l'élément de carrosserie sur le châssis d'un véhicule de manière à ce que les moyens de centrage coopérent avec ledit châssis. 20 Ainsi, le procédé selon la présente invention permet à des opérateurs d'assembler sur un châssis de véhicule un élément de carrosserie dépourvu de téton de centrage avec une bonne répétabilité et rapidité : le procédé selon l'invention permet une diminution du temps nécessaire aux opérateurs pour effectuer le postionnement d'un élément de carrosserie 25 dépourvu de téton de centrage. Lorsque le procédé est mis en oeuvre avec un gabarit selon l'invention dans lequel chaque pion de prépositionnement est plus long que chaque pion de centrage, ledit procédé comportant l'étape consistant à introduire chaque pion de prépositionnement dans l'orifice de 30 prépositionnement associé, préalablement à l'introduction de chaque pion de centrage dans l'orifice de centrage associé. L'introduction de chaque pion de prépositionnement est facilitée par la dimension du pion de prépositionnement. In one embodiment of the invention, the centering means comprise at least one prepositioning pin, each prepositioning pin being intended to cooperate with a prepositioning orifice formed in said chassis. Preferably then, each prepositioning pin is longer than each centering pin. The prepositioning pins may be dimensioned so as to allow their adjustments in prepositioning holes with play and may constitute a visual aid for the operators in charge of the manual assembly of the bodywork element thanks to the template according to the invention. In one embodiment of the invention, the template comprises retaining means. In one embodiment of the invention, each centering wedge has a trapezoidal cross section. Such centering wedges make it possible to facilitate the prepositioning of the jig according to the invention which is adapted to the shape of the frame to facilitate its prepositioning. The present invention also relates to a method of manually mounting a body member in an area of a vehicle frame, comprising the steps of: - introducing the body member into a template according to the invention; - retain the bodywork element on the template; - Position the jig stalling the body element on the chassis of a vehicle so that the centering means cooperate with said frame. Thus, the method according to the present invention allows operators to assemble on a vehicle chassis a bodywork element devoid of a centering stud with good repeatability and speed: the method according to the invention allows a reduction in the time required for operators to perform the positioning of a body member 25 without a centering stud. When the method is implemented with a template according to the invention wherein each prepositioning pin is longer than each centering pin, said method comprising the step of introducing each prepositioning pin into the associated prepositioning port , prior to the introduction of each centering pin into the associated centering hole. The introduction of each prepositioning piece is facilitated by the size of the prepositioning piece.

L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description détaillée qui est exposée ci-dessous, en regard des dessins annexés dans lesquels : La Figure 1 est une vue schématique en coupe d'un élément de carrosserie positionné sur un châssis de véhicule et équipé d'un téton de centrage, tel que mentionné dans le préambule de la présente description ; la Figure 2 est une vue schématique en coupe d'un gabarit selon l'invention, coopérant avec un châssis de véhicule pour positionner et centrer un élément de carrosserie ; la Figure 3 est une vue schématique de dessus du gabarit représenté à la Figure 2. Un gabarit 10 selon l'invention, tel que représenté sur la Figure 2 coopère avec le châssis 2 de véhicule pour positionner un élément de carrosserie 7 dépourvu de téton de centrage. Un gabarit selon la présente invention est particulièrement adapté au positionnement d'un élément de carrosserie 7 tel qu'un élément de toit vitré dépourvu de téton de centrage. Le gabarit 10 peut être pourvu d'un ou plusieurs pions de prépositionnement 11 faisant fonction de moyens de prépositionnement. Ceux-ci sont positionnés sur le gabarit 10 de manière à pouvoir coopérer chacun avec un orifice de prépositionnement 8 correspondant, lorsque le gabarit est sensiblement centré sur la zone du châssis destinée à être équipée de l'élément de carrosserie 7. Chaque orifice de prépositionnement 8 existe sur le châssis 2 et peut être utilisé par ailleurs lors de différentes étapes d'assemblage du véhicule. Le diamètre des pions de prépositionnement 11 est choisi de manière à être inférieur au diamètre des orifices de prépositionnement 8 associés afin de permettre du jeu et également préserver les orifices de prépositionnement 8. Le centrage correct du gabarit 10 sur la zone du châssis 2 destinée à être équipée de l'élément de carrosserie 7 s'effectue à l'aide d'un pion de centrage 12, par un ajustement de la position du gabarit 10 sur le châssis 2 en utilisant le jeu autorisé par les pions de prépositionnement 11 et les orifices de prépositionnement 8. Ce jeu permet, en effet, un déplacement limité du gabarit 10 afin de faire coïncider le pion de centrage 12 avec l'orifice de centrage 3. Les dimensions du pion de centrage 12 peuvent avantageusement être choisies de manière à permettre un ajustement sans jeu dudit pion avec l'orifice de centrage 3. Lorsque la longueur du pion de centrage 12 est inférieure à la longueur de chaque pion de prépositionnement 11, il est possible d'introduire les pions de prépositionnement 11 dans les orifices de prépositionnement 8 au préalable, afin de faciliter le centrage du gabarit 10 sur la zone du châssis 2 destinée à être équipée de l'élément de carrosserie 7. The invention will be better understood from the detailed description which is set out below, with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a schematic sectional view of a bodywork element positioned on a vehicle chassis and equipped with a centering stud, as mentioned in the preamble of the present description; Figure 2 is a schematic sectional view of a template according to the invention, cooperating with a vehicle frame for positioning and centering a bodywork element; Figure 3 is a schematic top view of the template shown in Figure 2. A template 10 according to the invention, as shown in Figure 2 cooperates with the vehicle frame 2 to position a bodywork element 7 without nipple centering. A template according to the present invention is particularly suitable for positioning a bodywork element 7 such as a glazed roof element without a centering stud. The jig 10 may be provided with one or more prepositioning pins 11 acting as prepositioning means. These are positioned on the jig 10 so that they can each cooperate with a corresponding prepositioning orifice 8, when the jig is substantially centered on the zone of the chassis intended to be equipped with the bodywork element 7. Each prepositioning orifice 8 exists on the chassis 2 and can be used elsewhere during different stages of assembly of the vehicle. The diameter of the prepositioning pins 11 is chosen to be smaller than the diameter of the prepositioning orifices 8 associated to allow play and also preserve the prepositioning orifices 8. The correct centering of the template 10 on the area of the frame 2 intended to to be equipped with the body member 7 is carried out using a centering pin 12, by adjusting the position of the template 10 on the frame 2 using the clearance authorized by the prepositioning pins 11 and the prepositioning orifices 8. This clearance makes it possible, in fact, a limited displacement of the jig 10 in order to align the centering pin 12 with the centering hole 3. The dimensions of the centering pin 12 can advantageously be chosen so as to allow a clearance without play of said pin with the centering hole 3. When the length of the centering pin 12 is less than the length of each prepositioning pin 11, it is possible to introduce the prepositioning pins 11 in the prepositioning orifices 8 beforehand, in order to facilitate the centering of the jig 10 on the zone of the chassis 2 intended to be equipped with the bodywork element 7.

Le gabarit 10 représenté à la Figure 2 présente, par exemple, des cales de centrage 13 dont chaque section transversale est trapézoïdale pour s'adapter à la forme du châssis 2 afin de faciliter encore le prépositionnement du gabarit 10. En coopérant avec le châssis 2, les cales de centrage 13 guident le déplacement du gabarit 10 dans le sens transversal, à l'arrière du châssis 2, afin de permettre un positionnement isostatique optimal du gabarit 10, réalisé, d'une part, par les cales de centrage 13 et, d'autre part, par le pion de centrage 12Le gabarit 10 selon l'invention comporte également des moyens de calage constitués par exemple des parois intérieures 14 des cales de centrage 13 qui permettent de centrer l'élément de carrosserie 7 sur le gabarit 10. L'élément de carrosserie 7 peut être introduit dans le gabarit 10 une fois celui-ci positionné et centré sur le châssis 2 ou bien encore l'élément de carrosserie 7 est calé dans le gabarit 10 avant que l'ensemble ne soit positionné et centré dans la zone du châssis 2 destinée à être équipée dudit élément. A cet effet, l'élément de carrosserie 7 est maintenu dans le gabarit 10 à l'aide de ventouses 15 représentées aux Figures 2 et 3, par exemple, ou à l'aide de tous autres moyens non représentés. Lorsque des opérateurs assemblent manuellement un élément de carrosserie 7, en utilisant un gabarit 10, ils sont en mesure de centrer correctement ledit élément dépourvu de téton de centrage. Une fois le positionnement et la fixation dudit élément assurés, ils enlèvent le gabarit 10 amovible : il ne subsiste plus alors de téton de centrage dans le châssis 2 du véhicule et la nouvelle garniture 9 n'a pas besoin d'être adaptée contrairement à la garniture 6, représentée à la Figure 1, qui épouse la forme du téton de centrage 4. La nouvelle garniture 9 permet de ne pas dégrader l'habitabilité de l'habitacle 5 et améliore ainsi le style intérieur du véhicule. Sur la Figure 3, qui montre une vue schématique de dessus d'un gabarit 10 selon l'invention positionné et centré sur la zone du châssis 2 destinée à recevoir l'équipement de carrosserie 7. La zone du châssis 2 destinée à être équipée d'un élément de carrosserie 7 peut être, par exemple, une zone du pavillon d'un châssis de véhicule et l'élément de carrosserie 7 peut être par exemple un élément de toit vitré. The jig 10 shown in Figure 2 has, for example, centering shims 13, each cross section is trapezoidal to adapt to the shape of the frame 2 to further facilitate the prepositioning of the jig 10. By cooperating with the frame 2 , the centering wedges 13 guide the displacement of the jig 10 in the transverse direction, at the rear of the frame 2, in order to allow optimal isostatic positioning of the jig 10, made, on the one hand, by the centering wedges 13 and on the other hand, by the centering pin 12The jig 10 according to the invention also comprises wedging means constituted for example by inner walls 14 of the centering shims 13 which make it possible to center the bodywork element 7 on the jig 10 The body element 7 may be introduced into the jig 10 once it has been positioned and centered on the frame 2, or else the bodywork element 7 is wedged in the jig 10 before the jig assembly is positioned and centered in the area of the frame 2 intended to be equipped with said element. For this purpose, the body member 7 is held in the jig 10 by suction cups 15 shown in Figures 2 and 3, for example, or by any other means not shown. When operators manually assemble a bodywork element 7, using a jig 10, they are able to correctly center said element without centering nipple. Once the positioning and fixing of said element ensured, they remove the removable template 10: there is no longer any centering pin in the chassis 2 of the vehicle and the new lining 9 does not need to be adapted contrary to the lining 6, shown in Figure 1, which matches the shape of the centering pin 4. The new lining 9 makes it possible not to degrade the habitability of the passenger compartment 5 and thus improves the interior style of the vehicle. In Figure 3, which shows a schematic top view of a template 10 according to the invention positioned and centered on the area of the frame 2 for receiving the body equipment 7. The chassis area 2 to be equipped with a bodywork element 7 may be, for example, a roof area of a vehicle frame and the bodywork element 7 may be for example a glazed roof element.

Bien entendu les exemples de réalisations évoqués ci-dessus ne présentent aucun caractère limitatif et d'autres détails et améliorations peuvent être apportés au gabarit 10 selon l'invention, sans pour autant sortir du cadre de l'invention où d'autres formes de gabarit 10 peuvent être réalisées. 1 5 2. 3. 4. 5. 6. Of course, the examples of embodiments mentioned above are not limiting and other details and improvements can be made to the template 10 according to the invention, without departing from the scope of the invention where other forms of template 10 can be realized. 1 5 2. 3. 4. 5. 6.

Claims

REVENDICATIONS1. Removable template (10) for positioning a bodywork element (7) in an area of a chassis (2) of a vehicle, comprising, on the one hand, wedging means (13) for centering the body body element (7) on the jig (10), and secondly, centering means (11, 12) for centering the jig (10) in the region of the frame (2) to be equipped of the bodywork element (7). Template (10) according to claim 1, wherein the centering means comprise at least one centering pin (12) intended to cooperate with a centering hole (3) formed in said frame (2). The jig (10) of claim 2, wherein the centering means further comprises at least one centering wedge (13). Template (10) according to claim 2 or 3, wherein the centering means comprise at least one prepositioning pin (11), each prepositioning pin (11) being intended to cooperate with a prepositioning orifice (8) formed in said chassis (2). The jig (10) of claim 4, wherein each prepositioning pin (11) is longer than each centering pin (12). Template (10) according to one of claims 1 to 5, wherein the template (10) comprises retaining means. A method of manually mounting a body member (7) in an area of a vehicle frame (2), comprising the steps of: - inserting the body member (7) into a template (10) according to one of claims 1 to 6; - retain the bodywork element (7) on the template (10); - Position the template (10) wedging the body member (7) on the frame (2) of a vehicle so that the centering means cooperate with said frame (2). The mounting method according to claim 7, wherein a jig (10) according to claim 5 is used, said method comprising the step of introducing each prepositioning pin (11) into the prepositioning hole ( 8) associated prior to the introduction of each centering pin (12) in the associated centering hole (3). 10