FR3079203A1 - Installation et procede d’assemblage d’elements de carrosserie - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne une installation et un procédé pour l'assemblage d'un ensemble de pièces de carrosserie, l'installation comprenant : - un poste d'approvisionnement (31) comprenant une table de positionnement (11) et un robot manipulateur (9) doté d'une main de préhension ; et - un poste d'assemblage et de conformation (33) comprenant au moins un robot d'assemblage (15) et au moins un porte-outil (39) portant un outil de conformation (35) disposé devant le ou les robots d'assemblage (15); l'invention est remarquable en ce que le robot manipulateur (9) est configuré pour prélever un ensemble de pièces depuis la table de positionnement (11) et pour le déposer sur l'outil de conformation (35) du ou d'un des porte-outils (39) en vue de la conformation et de l'assemblage dudit ensemble de pièces, de telle sorte à ce que ledit ensemble de pièces soit déposé directement devant le ou les robots d'assemblage (15).
Description
INSTALLATION ET PROCEDE D’ASSEMBLAGE D’ELEMENTS DE CARROSSERIE
L’invention se situe dans le domaine des chaînes d’assemblage d’éléments de carrosserie, par exemple des chaînes destinées à équiper les usines de fabrication de véhicules automobiles. En particulier, l’invention concerne une installation pour l’assemblage de pièces de carrosserie pour la fabrication de côtés de caisse de véhicules automobiles ainsi qu’un procédé d’assemblage de telles pièces pouvant être mis en œuvre au moyen d’une telle installation.
Il est connu d’utiliser des chaînes d’assemblage automatisées mettant en œuvre une pluralité de robots pour l’assemblage d’éléments de carrosserie.
Les pièces à assembler sont disposées sur un outil de conformation, qui comprend un châssis portant divers organes de positionnement et de bridage. Ces organes vont permettre un maintien provisoire des pièces dans leur configuration d’assemblage, avant leur fixation définitive qui peut être faite, par exemple, par soudage. L’outil de conformation est donc adapté à la silhouette du véhicule concernée, si bien qu’il est nécessaire de procéder à un remplacement d’outil lorsqu’une autre silhouette de véhicule est produite.
La figure 1 illustre une ligne classique de conformation de caisse comprenant deux postes de conformation et d’assemblage successifs (1, 3). Chaque poste (1, 3) est équipé d’un tiroir 5 servant au déplacement de l’outil de conformation (non représenté). Dans un premier poste de conformation et d’assemblage 1, des premiers outils de conformation spécifiques à la silhouette du véhicule sont mis en place sur les tiroirs 5 par deux robots manipulateurs de forte charge 7. Un troisième robot manipulateur de forte charge 9 équipé d’une main de préhension (non-représentée) vient chercher le premier sous-ensemble de pièces à assembler (par exemple un côté d’habitacle et un anneau avant) sur une table de positionnement 11 et le dépose sur l’outil de conformation chargé sur un tiroir 5. Le tiroir 5 est alors déplacé par un convoyeur 13 depuis sa position de chargement jusqu’à sa position d’assemblage, de telle sorte à être placé entre six robots soudeurs 15. L’opération de soudage se décompose en deux étapes : d’abord un pointage des pièces dans l’outil de conformation et puis la finition des points de fixation dans la main d’un robot de déchargement 17. Une fois l’opération de soudage terminée, le robot de déchargement 17 dépose l’ensemble sur la table de positionnement 11 du deuxième poste de conformation et d’assemblage 3.
Les mêmes opérations se répètent au niveau du deuxième poste de conformation et d’assemblage 3. Les seconds outils de conformation spécifiques à la silhouette du véhicule considérée sont mis en place sur un tiroir 5 par des robots manipulateurs de forte charge 7.
Un troisième robot manipulateur de forte charge 9, équipé d’une main de préhension (non représentée), vient chercher les deux ensembles (par exemple un côté d’habitacle préassemblé sur le premier poste de conformation et d’assemblage 1 et un anneau arrière) sur la table de positionnement 11 et les dépose dans le deuxième outil de conformation chargé sur un tiroir 5. Le tiroir 5 est alors déplacé jusqu’à être positionné entre quatre robots soudeurs 15. L’opération de soudage se déroule également en deux étapes avec la réalisation de points de soudure de pointage en position basse et de points de soudure de finition en position haute. Un robot manipulateur de forte charge 17 décharge le côté de caisse entre les deux opérations et dépose ensuite le côté de caisse sur une table de finition de soudure 19 équipée de deux robots de soudage 15 au sein d’un poste d’assemblage supplémentaire.
On aura compris que l’installation présente trois magasins d’approvisionnement 21 de pièces à assembler. Deux magasins d’approvisionnement 21 sont agencés au niveau du premier poste de conformation et d’assemblage 1 et le troisième au niveau du second poste de conformation et d’assemblage 3. La première table de positionnement 11 est alimentée en pièces à assembler par les robots de forte charge (9, 23), chacun prélevant une pièce à assembler sur un des magasins 21.
Comme vu plus haut, l’outil de conformation est adapté à la silhouette du véhicule concerné, si bien qu’il est nécessaire de procéder à un remplacement d’outil lorsqu’une autre silhouette de véhicule est produite. C’est pourquoi, au niveau de chaque poste de conformation et d’assemblage (1, 3), il est prévu de pouvoir changer l’outil de conformation du tiroir par un autre outil de conformation sélectionné dans un stock 25.
En fin de ligne, un robot de forte charge 27 prélève le côté de caisse depuis une table de finition de soudure 19 et le dépose sur un convoyeur 29 en vue de son transfert vers la ligne d’assemblage de la caisse.
Cette installation et ce procédé permettent de conformer et d’assembler des côtés de caisse selon une cadence de production de 60 véhicules à l’heure. Malheureusement, ils mettent en œuvre un nombre important de robots manipulateurs de forte charge et de robots soudeurs, du fait du peu de temps passé par les ensembles de pièces à assembler dans chaque poste de conformation et d’assemblage (1, 3). De plus, l’installation demande la mise en place d’un procédé impliquant deux étapes de mise en géométrie au moyen de deux outils de conformation différents, multipliant le nombre d’outils de conformation et augmentant le risque d’un mauvais positionnement des pièces les unes par rapport aux autres. De plus, il est difficile de réaliser des mains de préhension polyvalentes rigides sur les premier et deuxième robots de déchargement 17, du fait des contraintes liées au maintien des pièces durant les opérations de soudage de finition.
Le document EP2882568 propose une installation dotée d’un poste d’échange automatique d’outils. L’installation décrite comprend un poste d’assemblage avec des robots d’assemblage (par exemple des robots de soudage), et un convoyeur acheminant, depuis un poste de chargement jusqu’au poste d’assemblage, des pièces à assembler et un outil de conformation. Le poste d’échange automatique d’outil de conformation comprend une tourelle rotative élévatrice à axe vertical qui présente une pluralité de porte-outils répartis autour dudit axe. Chaque porte-outil est conçu pour accueillir un outil de conformation. La tourelle comprend un rotor configuré pour pouvoir amener les porte-outils à l’aplomb d’un convoyeur par déplacement angulaire autour de l’axe de la tourelle. La tourelle comprend également au moins un organe élévateur permettant de déplacer verticalement les porte-outils de manière à pouvoir alternativement retirer ou déposer un outil sur le convoyeur.
Les pièces à assembler sont chargées sur l’outil de conformation au niveau du poste de chargement par un premier robot. Le convoyeur transporte l’outil de conformation et les pièces à assembler jusqu’au poste d’assemblage où elles sont fixées entre elles, par exemple par soudage. L’opération de soudage se décompose en deux étapes : d’abord un pointage des pièces dans l’outil de conformation, puis la finition des points de fixation dans la main d’un robot de déchargement. Lorsque nécessaire, l’outil de conformation correspondant à une silhouette spécifique de véhicule est remplacé par un autre modèle via le poste d’échange automatique.
Cette installation et le procédé associé montrent d’excellentes performances à ce jour, mais pourraient encore être améliorés. En effet, les mouvements de rotation et de déplacement selon l’axe vertical liés aux changements d’outils peuvent parfois générer des déconnexions de l’alimentation en électricité et/ou en air desdits outils de conformation. Il existe donc un besoin pour empêcher ou au moins limiter de telles déconnexions qui nuisent à la fiabilité de l’installation. De plus, la mise au point des opérations de prise et de dépôt des outils sur le convoyeur s’avère être complexe et mériterait d’être améliorée. Enfin, la cadence de production est généralement de 55 véhicules par heure, et il serait intéressant de pouvoir l’améliorer.
D’autres installations connues mettent en œuvre des tourelles rotatives, comme par exemple l’installation décrite dans le document WO2017199091 qui décrit un îlot robotisé utilisant un plateau tournant à trois positions destiné à la préparation de moules en sable pour de la fonderie.
De même, le document US7810697 décrit une installation pour le soudage de pièces dans laquelle des robots soudeurs sont disposés sur une plaque tournante et opèrent par rotation de la plaque tournante dans différentes cellules de soudage placées selon un agencement circulaire.
L’invention a pour objectif d’apporter une réponse à au moins un des problèmes rencontrés dans l’art antérieur en proposant une nouvelle installation pour la conformation et l’assemblage d’un côté de caisse permettant de réduire le nombre de robots et d’outils de conformation mis en œuvre, tout en conservant une cadence de production de 60 véhicules par heure.
A cet effet, et selon un premier aspect, l’invention a pour objet une installation pour l’assemblage d’un ensemble de pièces de carrosserie, l’installation comprenant :
un poste d’approvisionnement comprenant une table de positionnement et un robot manipulateur doté d’une main de préhension ; et un poste d’assemblage et de conformation comprenant au moins un robot d’assemblage et au moins un porte-outil portant un outil de conformation disposé devant le ou les robots d’assemblage ;
l’installation est remarquable en ce que le robot manipulateur est configuré pour prélever un ensemble de pièces depuis la table de positionnement et pour le déposer sur l’outil de conformation du ou d’un des porte-outils en vue de la conformation et de l’assemblage dudit ensemble de pièces, de telle sorte à ce que ledit ensemble de pièces soit déposé directement devant le ou les robots d’assemblage.
Selon l’invention, le poste d’assemblage et de conformation est unique.
Ledit ensemble de pièces comprend au moins deux pièces, de préférence au moins trois pièces. Aussi, de préférence, la table de positionnement est disposée à proximité d’au moins deux, et de préférence d’au moins trois magasins de pièces à assembler afin d’être alimentée en pièces par lesdits magasins. Avantageusement, le poste d’approvisionnement comprend au moins trois magasins d’approvisionnement en pièces différentes.
Comme on l’aura compris à la lecture de la définition qui vient d’en être donnée, l’invention combine en un seul poste, les postes de chargement et d’assemblage. L’ensemble de pièces n’a donc plus besoin d’être déplacé entre le poste de chargement et le poste d’assemblage. Pour une cadence donnée, l’ensemble de pièces passe plus de temps devant les robots d’assemblage, ce qui permet à chacun d’effectuer plus de points d’attache. En conséquence, lorsque les opérations d’assemblage sont des opérations de soudage, il y a besoin de moins de robots soudeurs pour effectuer un nombre donné de points de soudure par rapport aux installations de l’art antérieur.
Selon un premier mode de réalisation, l’installation comprend un porte-outil fixe et un unique outil de conformation.
De manière alternative, l’installation comprend une tourelle rotative motorisée à axe de rotation vertical, la tourelle portant au moins deux porte-outils répartis autour de son axe, chacun des porte-outils portant un outil de conformation différent.
Avantageusement, le poste d’assemblage et de conformation comprend au moins deux robots d’assemblage, et tous les robots d’assemblage sont disposés du même côté de l’outil de conformation. On aura compris que lorsque le porte-outil comprend une tourelle rotative, les robots d’assemblage sont avantageusement disposés en périphérie de cette tourelle et donc du même côté de l’outil de conformation. Néanmoins, l’homme du métier aura également un avantage à utiliser cette configuration dans le mode de réalisation comportant un porte-outil fixe. En effet, cela permet de faire évoluer facilement l’installation depuis une installation dédiée à une seule silhouette vers une installation dédiée à deux ou trois silhouettes de véhicule par simple remplacement du porte-outil fixe par une tourelle rotative motorisée à axe de rotation vertical, sans avoir à déplacer de robot, ni avoir à modifier davantage l’installation. Cette configuration donne donc un caractère évolutif à ladite installation.
De préférence, le poste d’assemblage et de conformation est un poste de soudage comprenant au moins un robot soudeur équipé d’un dispositif de soudage électrique par résistance.
Selon une mise en œuvre préférée de l’invention, l’installation comprend un poste d’assemblage et de conformation comprenant un robot de déchargement et/ou l’installation comprend en outre au moins un poste d’assemblage de finition disposé successivement au poste d’assemblage et de conformation. Le nombre de postes d’assemblage de finition dépend du nombre de points d’attache de finition à effectuer. Le poste d’assemblage de finition se distingue du poste d’assemblage et de conformation en ce qu’il est dépourvu d’outil de conformation.
Selon un second aspect, l’invention a pour objet un procédé d’assemblage d’éléments de carrosserie, le procédé étant mis en œuvre dans une installation selon le premier aspect, le procédé comprenant les étapes suivantes :
a) prise sur une table de positionnement d’un ensemble des pièces à assembler par un premier robot manipulateur;
b) dépose de l’ensemble de pièces à assembler dans un outil de conformation par le premier robot manipulateur; ledit outil de conformation étant configuré pour brider lesdites pièces selon une conformation d’assemblage prédéterminée;
c) assemblage des pièces par des robots d’assemblage par fixation desdites pièces les unes aux autres selon ladite conformation d’assemblage;
le procédé est remarquable en ce que dans l’étape b), l’outil de conformation dans lequel les pièces sont déposées est disposé devant le ou les robots d’assemblage.
De préférence, l’ensemble de pièces à assembler comprend au moins trois pièces.
Avantageusement, l’étape c) d’assemblage est une étape de soudage. De préférence, le poste d’assemblage et de conformation comprend un robot de déchargement et l’étape c) comprend :
une sous-étape c1) de pointage au cours de laquelle les pièces sont fixées les unes aux autres selon leur configuration d’assemblage par un premier ensemble de points d’attache ;
une sous-étape c2) d’extraction au cours de laquelle l’ensemble de pièces préassemblées selon l’étape c1) est extrait de l’outil de conformation, en le soulevant depuis sa position basse d’origine à une position haute d’altitude supérieure, par exemple au moyen d’un robot de déchargement ; et une sous-étape c3), succédant à l’étape c2), au cours de laquelle la fixation des pièces entre elles est consolidée par un deuxième ensemble de points d’attache.
Selon une mise en œuvre préférée, l’installation comprend en outre au moins un poste d’assemblage de finition disposé successivement au poste d’assemblage et de conformation et le procédé comprend au moins une étape supplémentaire d’assemblage de finition desdites pièces.
Eventuellement, l’installation comprend une tourelle rotative motorisée à axe de rotation vertical, la tourelle portant au moins deux porte-outils répartis autour de son axe, chacun des porte-outils portant un outil de conformation différent, et le procédé comprend en outre une étape de sélection de l’outil de conformation par rotation de la tourelle avant l’étape b) de dépose de l’ensemble de pièces à assembler sur l’outil de conformation.
On aura compris qu’une fois l’outil de conformation sélectionné, ce dernier ne sera pas déplacé durant les étapes de mise en conformation et d’assemblage, limitant ainsi les risques de déconnexion de l’alimentation en électricité et/ou en air desdits outils de conformation.
L’invention sera bien comprise et d’autres aspects et avantages apparaîtront clairement à la lecture de la description qui suit, donnée à titre d’exemple, en référence aux planches de dessins annexées sur lesquelles :
La figure 1 représente schématiquement un exemple d’installation pour l’assemblage d’un côté de caisse selon l’art antérieur ;
Les figures 2 et 3 représentent schématiquement une installation d’assemblage selon deux variantes de l’invention.
Dans la description qui suit, 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 ou d’autres étapes dans le procédé auquel il se rapporte. Il est entendu que le terme « comprendre » inclut les termes « consister en ». Le terme « basse » désignera une proximité au sol plus importante que « haute » selon l’axe vertical. Sur les différentes figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires.
La figure 1 ayant été commentée en partie introductive, on se référera à présent aux figures 2 et 3 représentant schématiquement des exemples de réalisation d’une installation pour l’assemblage d’un ensemble de pièces de carrosserie selon l’invention.
L’installation comprend :
un poste d’approvisionnement 31 comprenant une table de positionnement 11 et un robot manipulateur de forte charge 9 doté d’une main de préhension ; et un poste d’assemblage et de conformation 33 comprenant au moins un robot d’assemblage 15 et au moins un porte-outil 39 portant un outil de conformation 35 disposé devant le ou les robots d’assemblage 15 ;
l’installation est remarquable en ce que le robot manipulateur de forte charge 9 est configuré pour prélever un ensemble de pièces depuis la table de positionnement 11 et pour le déposer sur l’outil de conformation 35 du ou d’un des porte-outils 39 du poste d’assemblage et de conformation 33 en vue de la conformation et de l’assemblage dudit ensemble de pièces, de telle sorte à ce que ledit ensemble de pièces soit déposé directement devant le ou les robots d’assemblage 15.
L’installation est destinée à l’assemblage de pièces de carrosserie (non représentées sur les figures 2 et 3). Les pièces de carrosserie sont de préférence en matériau métallique. L’emploi d’autres matériaux tels que du verre feuilleté, des matériaux composites tels que, par exemple, des résines époxy renforcées en fibres de verre ou de carbone, ou encore des matériaux plastiques de type polypropylène ou polycarbonate, est également envisageable dans le cadre de l’invention. Les pièces de carrosserie auront avantageusement été préalablement préformées par moulage ou par emboutissage.
L’installation est de préférence automatisée dans son ensemble afin de garantir une cadence élevée de production avec une bonne reproductibilité.
L’installation selon l’invention se destine préférentiellement à l’assemblage de véhicules terrestres comme, par exemple, des véhicules automobiles, mais peut également être mise en œuvre pour d’autres types de véhicules et dans d’autres types d’industries, par exemple dans l’industrie aéronautique.
Dans l’exemple de réalisation décrit, l’installation va permettre l’assemblage par soudage de côtés de caisse de véhicule, et donc l’assemblage d’une pièce de tôle formant une peau avec deux éléments de renfort de type anneau avant et arrière (ou custode). L’invention est remarquable en ce qu’elle permet l’assemblage d’un ensemble de pièces comprenant au moins trois pièces, en n’utilisant qu’un seul outil de conformation et donc par un procédé utilisant une unique étape de conformation. L’invention est également remarquable en ce que l’ensemble de pièces est déposé et assemblé au même endroit sans déplacement et donc sans perte de temps et d’énergie électrique liée à ce déplacement. L’installation est par conséquent plus compacte.
La description de l’installation va maintenant se poursuivre en parallèle de la description du procédé d’assemblage selon l’invention et en référence à la figure 2.
Comme on peut le voir sur la figure 2, l’installation, dans son ensemble, ne comprend qu’une seule table de positionnement 11 qui est disposée à proximité d’au moins trois magasins 21 de pièces à assembler afin d’être alimentée en pièces depuis lesdits magasins 21 par des robots manipulateurs (9,23). Le poste d’approvisionnement 31 comprend donc au moins deux, et de préférence au moins trois magasins d’approvisionnement 21 en pièces différentes.
Une fois que l’ensemble de pièces est mis en position sur la table de positionnement, l’ensemble de pièces à assembler est pris sur la table de positionnement 11 par un robot manipulateur 9, dans une première étape a) de prise. De préférence, ledit ensemble de pièces comprend au moins trois pièces.
Le robot manipulateur 9 va, dans une deuxième étape b), déposer l’ensemble de pièces à assembler dans un outil de conformation 35 disposé dans un poste d’assemblage et de conformation 33. Ledit outil de conformation 35 est configuré pour brider lesdites pièces selon une conformation d’assemblage prédéterminée correspondant à une silhouette de véhicule déterminée. L’outil de conformation 35 est représenté schématiquement sur la figure 2 si bien que ses éléments constitutifs ne sont pas visibles. Il comprend cependant de manière connue un châssis formant une embase, qui porte une pluralité d’accessoires de conformation et de bridage du genre chandelles, butées, pinces, sauterelles, mors, etc. destinés à accueillir, positionner et maintenir provisoirement l’ensemble de pièces à assembler dans sa configuration d’assemblage en attente de leur fixation les unes aux autres, par exemple par soudage. Les accessoires peuvent être motorisés et inclure, par exemple, des vérins électriques ou pneumatiques pour ajuster leur position ou déclencher ou relâcher le serrage des pièces.
Cet outil de conformation 35 est porté par un porte-outil 39. Sur l’exemple de réalisation de la figure 2, le porte-outil 39 est fixe et comprend un unique outil de conformation 35.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’ensemble de pièces à assembler est déposé conjointement dans l’outil de conformation 35 par un robot manipulateur 9, lesdites pièces ayant été pré-emboîtées sur la table de positionnement 11. Néanmoins, il est possible dans le cadre de l’invention que le garnissage de l’outil de conformation 35 se fasse avec les pièces à assembler prises successivement. Par exemple, l’outil de conformation 35 pourra être agencé pour accueillir dans cet ordre et maintenir par une pression exercée par le dessus, la pièce de tôle formant la peau d’un côté de caisse puis successivement les éléments de renfort de type anneau avant et arrière.
Selon l’invention, l’outil de conformation 35 dans lequel les pièces sont déposées est directement disposé devant les robots d’assemblage 15. Ainsi, dans une troisième étape c), l’assemblage des pièces par des robots d’assemblage 15 s’effectue par fixation desdites pièces les unes aux autres selon ladite conformation d’assemblage.
De préférence, le poste d’assemblage et de conformation 33 est un poste de soudure par pointage comprenant au moins un robot soudeur 15 équipé d’un dispositif de soudage électrique par résistance. Avantageusement, le poste d’assemblage et de conformation 33 comprend au moins deux robots d’assemblage 15, et les robots d’assemblage 15 sont disposés du même côté de l’outil de conformation. Cette configuration est avantageuse en ce qu’elle permet à l’installation d’évoluer, si besoin, vers une installation gérant plusieurs silhouettes de véhicule.
Les robots d’assemblage 15 vont réaliser le premier ensemble de points d’attache entre les différentes pièces. Néanmoins, d’autres types de robots peuvent être envisagés en vue de la réalisation d’une jonction mécanique entre deux pièces, tels que des robots configurés pour réaliser des opérations de brasage, de collage, de rivetage, etc.
Selon une première variante de l’invention, la totalité des points d’attache réalisés dans le poste d’assemblage et de conformation 33 sont effectués alors que l’ensemble de pièces est bridé dans l’outil de conformation 35.
Selon une deuxième variante de l’invention, l’étape c) comprend :
une sous-étape c1) de pointage au cours de laquelle les pièces sont fixées les unes aux autres selon leur configuration d’assemblage par un premier ensemble de points d’attache ;
une sous-étape c2) d’extraction au cours de laquelle l’ensemble de pièces préassemblées selon l’étape c1 ) est extrait de l’outil de conformation 35, en le soulevant depuis sa position basse d’origine à une position haute d’altitude supérieure, par exemple au moyen d’un robot de déchargement 17 ; et une sous-étape c3) de finition, succédant à l’étape c2), au cours de laquelle la fixation des pièces entre elles est consolidée par un deuxième ensemble de points d’attache.
De préférence l’étape c2) est effectuée alors que l’ensemble de pièces est porté par le robot de déchargement 17, libérant ainsi l’outil de conformation 35 qui est alors vide et disponible pour le chargement d’un autre ensemble de pièces par le robot manipulateur 9.
Quelle que soit la variante suivie, en fin de l’étape c) d’assemblage, l’ensemble de pièces est dégagé du poste d’assemblage et de conformation 33 par le robot de déchargement 17 à forte charge.
Selon une mise en œuvre préférée, si nécessaire, le robot de déchargement 17 à forte charge va ensuite déposer l’ensemble de pièces préassemblées sur un poste d’assemblage de finition 37 pour y effectuer des opérations d’assemblage complémentaires. Par exemple, si seul un pointage des pièces a été effectué sur le poste d’assemblage et de conformation 33, un soudage de finition pourra être effectuer par des robots soudeurs 15 au niveau d’un poste d’assemblage de finition 37. Eventuellement, l’installation peut selon les besoins prévoir au moins un poste supplémentaire d’assemblage de finition (non représenté) si le nombre de points d’attache à effectuer le demande.
En fin de ligne, un robot de forte charge 27 prélève le côté de caisse depuis la table de finition de soudure 19 et le dépose sur un convoyeur 29 en vue de son transfert vers la ligne d’assemblage de la caisse.
On se référera à présent à la figure 3 illustrant un autre exemple de réalisation d’une installation selon l’invention comprenant une tourelle rotative 41 motorisée à axe de rotation vertical, la tourelle 41 portant au moins deux outils de conformation 35 différents répartis autour de son axe. Les outils de conformation 35 sont fixés par le biais de porte-outils 39 à la tourelle rotative 41. Selon l’invention la tourelle rotative 41 comprend une pluralité de porte-outils 39 répartis autour de son axe de rotation. Chacun des porte-outils 39 est solidaire d’un outil de conformation 35 spécifique à une silhouette donnée. La tourelle rotative 41 est configurée pour pouvoir amener sélectivement, par un déplacement angulaire approprié autour de son axe, l’outil de conformation 35 sélectionné devant les robots d’assemblage 15. Avantageusement, la tourelle rotative 41 embarque solidairement, en rotation, l’ensemble des outils de conformation 35. Lorsque la tourelle rotative comprend trois outils de conformation 35, le déplacement angulaire s’effectue selon une rotation de 120°.
Ainsi comme on l’aura compris, l’étape b) de dépose est précédée d’une étape de sélection de l’outil de conformation 35 adapté à la silhouette de véhicule à produire et son placement devant les robots d’assemblage 15.
Selon l’invention, la tourelle rotative 41 fait ainsi office de magasin rotatif d’outils, de type rotonde, possédant une pluralité d’emplacements porte-outil 39, par exemple entre deux ou trois.
Lorsque l’assemblage de l’ensemble de pièces se fait en deux étapes sur le poste d’assemblage et de conformation comme vu plus haut, la sélection de l’outil de conformation par rotation de la tourelle peut se faire en temps masqué, alors que l’ensemble de pièces a été amené en position haute pour la réalisation d’un deuxième ensemble de points d’attache par les robots soudeurs 15 du poste d’assemblage et de conformation 33.
Claims (10)
1. Installation pour l’assemblage d’un ensemble de pièces de carrosserie, l’installation comprenant :
un poste d’approvisionnement (31) comprenant une table de positionnement (11) et un robot manipulateur (9) doté d’une main de préhension ; et un poste d’assemblage et de conformation (33) comprenant au moins un robot d’assemblage (15) et au moins un porte-outil (39) portant un outil de conformation (35) disposé devant le ou les robots d’assemblage (15);
l’installation est caractérisée en ce que le robot manipulateur (9) est configuré pour prélever un ensemble de pièces depuis la table de positionnement (11) et pour le déposer sur l’outil de conformation (35) du ou d’un des porte-outils (39) en vue de la conformation et de l’assemblage dudit ensemble de pièces, de telle sorte à ce que ledit ensemble de pièces soit déposé directement devant le ou les robots d’assemblage (15).
2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu’elle comprend un porte-outil (39) fixe et un unique outil de conformation (35) ou en ce qu’elle comprend une tourelle rotative (41) motorisée à axe de rotation vertical, la tourelle portant au moins deux porteoutils (39) répartis autour de son axe, chacun des porte-outils (39) portant un outil de conformation (35) différent.
3. Installation selon l’une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le poste d’approvisionnement (31) comprend au moins trois magasins d’approvisionnement (21) en pièces différentes.
4. Installation selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le poste d’assemblage et de conformation (33) est un poste de soudage comprenant au moins un robot soudeur (15) équipé d’un dispositif de soudage électrique par résistance.
5. Installation selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le poste d’assemblage et de conformation (33) comprend un robot de déchargement (17) et/ou en ce qu’elle comprend en outre au moins un poste d’assemblage de finition (37) disposé successivement au poste d’assemblage et de conformation (33).
6. Installation selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le poste d’assemblage et de conformation (33) comprend au moins deux robots d’assemblage (15) et en ce que tous les robots d’assemblage (15) sont disposés du même côté de l’outil de conformation (35).
7. Procédé d’assemblage d’éléments de carrosserie, le procédé étant mis en œuvre dans une installation selon l’une des revendications 1 à 6, le procédé étant caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes :
a) prise sur une table de positionnement (11) d’un ensemble des pièces à assembler par un premier robot manipulateur (9) ; de préférence ledit ensemble de pièces comprend au moins trois pièces ;
b) dépose de l’ensemble de pièces à assembler dans un outil de conformation (35) par le premier robot manipulateur (9) ; ledit outil de conformation (35) étant configuré pour brider lesdites pièces selon une conformation d’assemblage prédéterminée ;
c) assemblage des pièces par des robots d’assemblage (15) par fixation desdites pièces les unes aux autres selon ladite conformation d’assemblage ;
le procédé étant caractérisé en ce que dans l’étape b), l’outil de conformation (35) dans lequel les pièces sont déposées est disposé devant le ou les robots d’assemblage (15).
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que l’étape c) d’assemblage est une étape de soudage, de préférence le poste d’assemblage et de conformation (33) comprend un robot de déchargement (17) et l’étape c) comprend :
une sous-étape c1) de pointage au cours de laquelle les pièces sont fixées les unes aux autres selon leur configuration d’assemblage par un premier ensemble de points d’attache ;
une sous-étape c2) d’extraction au cours de laquelle l’ensemble de pièces préassemblées selon l’étape c1) est extrait de l’outil de conformation (35), en le soulevant depuis sa position basse d’origine à une position haute d’altitude supérieure, par exemple au moyen d’un robot de déchargement (17) ; et une sous-étape c3), succédant à l’étape c2), au cours de laquelle la fixation des pièces entre elles est consolidée par un deuxième ensemble de points d’attache.
9. Procédé selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que l’installation comprend en outre au moins un poste d’assemblage de finition (37) disposé successivement au poste d’assemblage et de conformation (33) et en ce que le procédé comprend au moins une étape supplémentaire d’assemblage de finition desdites pièces.
10. Procédé selon l’une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que l’installation comprend une tourelle rotative (41) motorisée à axe de rotation vertical, la tourelle portant au moins deux porte-outils (39) répartis autour de son axe, chacun des porte-outils (39) portant un outil de conformation (35) différent, et en ce que le procédé comprend en outre une étape de sélection de l’outil de conformation (35) par rotation de la tourelle (41) avant l’étape b) de dépose de l’ensemble de pièces à assembler sur ledit outil de conformation (35).
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