POSTE AUTOMATISE DE REALISATION D'UN TRAVAIL SUR UNE PIECE POUR VEHICULE AUTOMATED POSITION FOR REALIZING A WORK ON A VEHICLE PART
La présente invention se rapporte à un poste automatisé de réalisation d'un travail sur au moins une pièce pour véhicule, tel qu'une operation de soudage, de sertissage, de rivetage, d'assemblage ou autre, ainsi qu'à un procédé de manipulation d'au moins une pièce dans un tel poste. Elle se rapporte plus particulièrement à un poste automatisé comportant : - un robot poly-articulé, notamment à six axes, comprenant un socle sur lequel est monté un bras articulé présentant une extrémité libre équipée d'une tête portant un outil de travail sur la pièce ; et - un système de support de la pièce, comprenant un bâti fixe sur lequel est monté un plateau mobile équipé de moyens de support de la pièce. The present invention relates to an automated workstation for performing work on at least one vehicle part, such as a welding, crimping, riveting, assembling or other operation, as well as to a method of handling at least one room in such a station. It relates more particularly to an automated station comprising: a poly-articulated robot, in particular with six axes, comprising a base on which is mounted an articulated arm having a free end equipped with a head carrying a working tool on the part ; and a system for supporting the part, comprising a fixed frame on which is mounted a movable plate equipped with means for supporting the part.
Pour manipuler et déplacer la ou les pièces dans ce type de poste, il est nécessaire de mettre en mouvement ou entraîner en déplacement le plateau mobile. Pour cela, il est connu de déplacer manuellement le plateau ou d'employer un système de support équipé d'un moteur interne d'entraînement du plateau. Il est par exemple d'usage d'employer des plateaux tournants automatisés, entraînés en rotation par un moteur électrique, dans les lignes d'assemblage de pièces de carrosserie. L'entraînement manuel du plateau présente l'inconvénient d'être inadapté dans des ilots de production entièrement automatisés dans lesquels, pour des raisons de sécurité, un opérateur ne peut pas intervenir. To manipulate and move the part or parts in this type of station, it is necessary to move or drive the movable plate. For this, it is known to manually move the tray or use a support system equipped with an internal drive motor tray. For example, it is customary to employ automated rotating plates, driven in rotation by an electric motor, in the assembly lines of bodywork parts. The manual drive tray has the disadvantage of being unsuitable in fully automated production islands in which, for safety reasons, an operator can not intervene.
L'entraînement motorisé du plateau, par un moteur interne au système de support, présente l'inconvénient d'être coûteux à la production et en consommation électrique, et de nécessiter régulièrement des opérations de maintenance du moteur interne relativement complexes. La présente invention a pour but de résoudre ces inconvénients et, à cet effet, elle propose un poste automatisé de réalisation d'un travail sur au moins une pièce pour véhicule, notamment une pièce de carrosserie, comportant : - un robot poly-articulé, notamment à six axes, comprenant un socle sur lequel est monté un bras articulé présentant une extrémité libre équipée d'une tête portant un outil de travail sur la ou les pièces ; - un système de support de la ou les pièces, comprenant un bâti fixe sur lequel est monté un plateau mobile équipé de moyens de support de la ou les pièces; où le poste est remarquable en ce que le plateau comporte un organe de coopération avec l'outil, ledit organe de coopération étant de forme sensiblement complémentaire audit outil afin de permettre le déplacement du plateau sous l'action du bras du robot lorsque ledit outil coopère avec ledit organe de coopération. Ainsi, le plateau est mis en mouvement par le robot, grâce à cet organe de coopération qui permet de relier temporairement le robot au plateau par coopération entre l'outil (rattaché au robot) et l'organe de coopération (rattaché au plateau). De cette manière, c'est le mouvement du robot qui induit le déplacement du plateau, le temps de la manoeuvre nécessaire pour déplacer le plateau, puis le robot reprend sa fonction initiale de travail sur la pièce. Selon une caractéristique, le plateau est mobile en rotation sur le bâti du système de support, et l'organe de coopération est conformée pour constituer avec l'outil une liaison pivot lorsque ledit outil coopère avec ledit organe de coopération. Selon une autre caractéristique, l'organe de coopération présente une cavité de forme complémentaire à l'outil, de sorte que ledit outil coopère avec ledit organe de coopération en s'engageant dans la cavité de l'organe de coopération. Selon une autre caractéristique, l'organe de coopération est rapporté solidairement sur le plateau du système de support, notamment par vissage. The motorized drive tray, by an internal engine support system, has the disadvantage of being expensive production and power consumption, and regularly require relatively complex internal engine maintenance operations. The object of the present invention is to overcome these disadvantages and, for this purpose, it proposes an automated workstation for carrying out work on at least one vehicle part, in particular a bodywork part, comprising: a poly-articulated robot, in particular with six axes, comprising a base on which is mounted an articulated arm having a free end equipped with a head carrying a working tool on the part or parts; - A support system of the or parts, comprising a fixed frame on which is mounted a movable plate equipped with support means of the or parts; where the station is remarkable in that the plate comprises a member for cooperation with the tool, said cooperation member being of substantially complementary shape to said tool to allow the displacement of the plate under the action of the arm of the robot when said tool cooperates with said cooperation member. Thus, the plate is set in motion by the robot, thanks to this cooperation member which allows to temporarily connect the robot to the plate by cooperation between the tool (attached to the robot) and the cooperation member (attached to the plate). In this way, it is the movement of the robot that induces the displacement of the plate, the time of the maneuver necessary to move the plate, then the robot resumes its initial function of working on the part. According to one feature, the plate is rotatable on the frame of the support system, and the cooperating member is shaped to constitute with the tool a pivot connection when said tool cooperates with said cooperation member. According to another characteristic, the cooperation member has a shape-complementary cavity to the tool, so that said tool cooperates with said cooperation member by engaging in the cavity of the cooperation member. According to another characteristic, the cooperation member is integrally attached to the support system plate, in particular by screwing.
Dans une réalisation particulière, le poste est un poste de réalisation d'une opération de sertissage, et l'outil est constitué d'un galet de sertissage. Dans un mode de réalisation particulier, le système de support comprend en outre des moyens de verrouillage en position du plateau mobile relativement au bâti, afin de garantir la répétabilité de la position du plateau. L'invention se rapporte également à un procédé de manipulation d'au moins une pièce dans un poste conforme à l'invention, comprenant les étapes suivantes : - mise en place de la ou les pièces sur le plateau mobile du système de support ; - premier déplacement du bras du robot pour que l'outil coopère avec l'organe de coopération ; - deuxième déplacement du bras du robot pour que ledit bras entraîne en déplacement le plateau, notamment en rotation, par l'intermédiaire de l'outil qui coopère avec l'organe de coopération ; - troisième déplacement du bras du robot pour que l'outil ne coopère plus avec l'organe de coopération. Selon une possibilité de l'invention, le premier déplacement du bras consiste à engager l'outil dans une cavité de l'organe de coopération, et le troisième déplacement du bras consiste à extraire l'outil hors de la cavité de l'organe de coopération. Selon une autre possibilité de l'invention, le procédé comprend en outre : - une étape de déverrouillage en position du plateau avant le deuxième 15 déplacement du bras ; et - une étape de verrouillage en position du plateau après le troisième déplacement du bras. Ce procédé comprend en outre au moins une étape de travail sur la ou les pièces au moyen de l'outil, notamment une opération de sertissage. 20 Cette étape de travail pouvant être faite avant le premier déplacement du bras et/ou après le troisième déplacement du bras. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, d'un exemple de mise en oeuvre non limitatif, faite en référence aux figures annexées dans 25 lesquelles : - la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un poste automatisé conforme à l'invention, ce poste étant un poste de réalisation d'une opération de sertissage sur des pièces de carrosserie pour véhicule, dans une première configuration avant le déplacement du 30 plateau par le robot ; - la figure 2 est une vue schématique en perspective du poste de la figure 1 dans une seconde configuration après le déplacement du plateau par le robot ; - la figure 3 est une vue schématique en perspective d'un détail du 35 poste de la figure 1, illustrant la position du robot avant que l'outil ne coopère avec l'organe de coopération du plateau mobile ; - la figure 4 est une vue schématique en perspective d'un détail du poste de la figure 1, illustrant la position du robot lorsque l'outil coopère avec l'organe de coopération du plateau mobile. Les figures 1 à 4 illustrent un poste 1 automatisé conforme à l'invention, ce poste 1 étant un poste de réalisation d'une opération de sertissage sur des pièces de carrosserie (non illustrés) pour véhicule. Le sertissage étant une opération d'assemblage de deux pièces de carrosserie en tôle métallique par pliage des tôles métalliques, utilisé couramment pour la mise en forme d'ouvrants automobiles, tels que des portières, capots, volets, etc. De manière classique, le sertissage consiste à replier une tôle extérieure (pièce de carrosserie formant peau) sur une tôle intérieure (pièce de carrosserie formant doublure). Ce poste 1 comporte : - un robot 2 poly-articulé à six axes, comprenant un socle 20 sur lequel est monté un bras 21 articulé présentant une extrémité libre équipée d'une tête 22 portant un outil de travail 23 sur les pièces de carrosserie, en l'occurrence un galet de sertissage 23 ; - un système de support 3 de la pièce, comprenant un bâti 30 fixe sur lequel est monté un plateau 31 mobile équipé de moyens de support 32 des pièces, et un organe de coopération 33 avec l'outil 23. Le plateau 31 est mobile en rotation d'un axe A vertical. Le galet de sertissage 23 présente une forme oblongue et l'organe de coopération 33 comporte un plot cylindrique s'étendant selon la direction verticale, parallèlement à l'axe A. Ce plot cylindrique délimite intérieurement une cavité de forme sensiblement complémentaire au galet de sertissage 23, de sorte que ce galet de sertissage 23 peut s'engager dans la cavité de cet organe de coopération 33 et former une liaison pivot avec cet organe de coopération 33 ; autrement dit le galet de sertissage 23 coopère avec l'organe de coopération 33 en étant monté à pivot dans cet organe de coopération 33. In a particular embodiment, the station is a station for performing a crimping operation, and the tool consists of a crimping roller. In a particular embodiment, the support system further comprises locking means in position of the movable plate relative to the frame, to ensure the repeatability of the position of the plate. The invention also relates to a method of handling at least one part in a station according to the invention, comprising the following steps: - placing the part or parts on the mobile platform of the support system; first movement of the robot arm so that the tool cooperates with the cooperation member; second movement of the arm of the robot so that said arm moves the plate, in particular in rotation, by means of the tool which cooperates with the cooperation member; third movement of the robot arm so that the tool no longer cooperates with the cooperation member. According to a possibility of the invention, the first movement of the arm consists of engaging the tool in a cavity of the cooperation member, and the third movement of the arm consists in extracting the tool from the cavity of the cooperation. According to another possibility of the invention, the method further comprises: a step of unlocking the position of the plate before the second movement of the arm; and a locking step in position of the plate after the third movement of the arm. This method further comprises at least one step of working on the part or parts by means of the tool, in particular a crimping operation. This step of work can be done before the first movement of the arm and / or after the third movement of the arm. Other characteristics and advantages of the present invention will appear on reading the detailed description below, of an example of non-limiting implementation, with reference to the appended figures in which: FIG. 1 is a view diagrammatic perspective view of an automated station according to the invention, this station being a station for carrying out a crimping operation on vehicle body parts, in a first configuration before the plate is moved by the robot; - Figure 2 is a schematic perspective view of the station of Figure 1 in a second configuration after the movement of the plate by the robot; FIG. 3 is a diagrammatic perspective view of a detail of the station of FIG. 1, illustrating the position of the robot before the tool cooperates with the cooperation member of the mobile platform; - Figure 4 is a schematic perspective view of a detail of the station of Figure 1, illustrating the position of the robot when the tool cooperates with the cooperating member of the movable plate. Figures 1 to 4 illustrate an automated station 1 according to the invention, this station 1 being a station for performing a crimping operation on vehicle body parts (not shown). The crimping is an assembly operation of two parts of sheet metal body by folding metal sheets, commonly used for shaping automotive openings, such as doors, hoods, shutters, etc.. In a conventional manner, the crimping consists of folding an outer sheet (skin-forming body part) on an inner sheet (body part forming a lining). This station 1 comprises: a six-axis poly-articulated robot 2, comprising a base 20 on which is mounted an articulated arm 21 having a free end equipped with a head 22 carrying a working tool 23 on the bodywork parts, in this case a crimping roller 23; a support system 3 of the part, comprising a fixed frame on which is mounted a movable plate 31 equipped with support means 32 of the parts, and a cooperation member 33 with the tool 23. The plate 31 is movable in rotation of a vertical axis A. The crimping roller 23 has an oblong shape and the cooperation member 33 comprises a cylindrical stud extending in the vertical direction, parallel to the axis A. This cylindrical stud internally delimits a cavity of substantially complementary shape to the crimping roller 23, so that this crimping roller 23 can engage in the cavity of this cooperation member 33 and form a pivot connection with this cooperation member 33; in other words, the crimping roller 23 cooperates with the cooperation member 33 by being pivotally mounted in this cooperation member 33.
L'organe de coopération 33 est rapporté solidairement sur le plateau 31 par vissage. Le système de support 3 comprend en outre des moyens de verrouillage (non illustrés) en position du plateau 31 relativement au bâti 32 ; ces moyens de verrouillage pouvant être du type vérin de verrouillage. The cooperation member 33 is integrally attached to the plate 31 by screwing. The support system 3 further comprises locking means (not shown) in position of the plate 31 relative to the frame 32; these locking means may be of the lock cylinder type.
Le fonctionnement de ce poste 1 se fait comme suit : - le plateau 31 occupe une première position et les moyens de verrouillage sont fermés et verrouillent le plateau 31 dans cette première position ; - on effectue un premier déplacement du bras 21 du robot 2 pour que le galet de sertissage 23 s'engage dans la cavité de l'organe de coopération 33, comme schématisé par la flèche T sur la figure 3 où le galet de sertissage 23 est positionné au-dessus et à la verticale de l'organe de coopération 33 avant de descendre dans la cavité de l'organe de coopération 33, comme visible sur les figures 1 et 4 ; - on ouvre les moyens de verrouillage de sorte que le plateau 31 est déverrouillé et libre de tourner ; - on effectue un deuxième déplacement du bras 21 du robot 2 pour entraîner en rotation le plateau 31 par l'intermédiaire du galet de sertissage 23 engagé dans l'organe de coopération 33, comme schématisé par la flèche R sur la figure 2, jusqu'à ce que le plateau 31 atteigne une seconde position ; - on ferme les moyens de verrouillage de sorte que le plateau 31 est verrouillé dans cette seconde position. La mise en place des pièces sur le plateau 31 peut se faire dans la première position et/ou seconde position. De même, le sertissage des pièces peut se faire dans la première position et/ou seconde position. The operation of this station 1 is as follows: - the plate 31 occupies a first position and the locking means are closed and lock the plate 31 in this first position; a first displacement of the arm 21 of the robot 2 is carried out so that the crimping roller 23 engages in the cavity of the cooperation member 33, as shown schematically by the arrow T in FIG. 3, where the crimping roller 23 is positioned above and vertically of the cooperation member 33 before descending into the cavity of the cooperation member 33, as shown in Figures 1 and 4; - The locking means is opened so that the plate 31 is unlocked and free to rotate; a second displacement of the arm 21 of the robot 2 is carried out in order to rotate the plate 31 by means of the crimping roller 23 engaged in the cooperation member 33, as shown schematically by the arrow R in FIG. that the plate 31 reaches a second position; the locking means are closed so that the plate 31 is locked in this second position. The placing of the parts on the plate 31 can be done in the first position and / or second position. Similarly, the crimping of the parts can be done in the first position and / or second position.
Bien entendu l'exemple de mise en oeuvre évoqué ci-dessus ne présente aucun caractère limitatif et d'autres améliorations et détails peuvent être apportés au poste selon l'invention, sans pour autant sortir du cadre de l'invention où d'autres formes de système de support et/ou de robot et/ou d'organe de coopération et/ou d'outil peuvent par exemple être réalisées.25 Of course the implementation example mentioned above is not limiting and other improvements and details can be made to the station according to the invention, without departing from the scope of the invention where other forms of support system and / or robot and / or cooperation member and / or tool may for example be made.