FR3110473A1 - Outil de placage d’une pièce en tôle et son utilisation dans un procédé de soudobrasage - Google Patents

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Abstract

L’invention concerne un outil (1) de placage d’une pièce en tôle remarquable en ce qu’il comprend une enceinte (3) présentant une ouverture recevant au moins une poche (7), ladite poche (7) montrant une partie dépassant de ladite enceinte (3) par ladite ouverture, en ce que la poche (7) est formée par une membrane déformable renfermant un fluide, et en ce que ladite poche (7) comprend des moyens de connexion (9) à des moyens pneumatiques. L’invention a également trait à une installation comprenant un dispositif de soudobrasage et un tel outil (1) de placage, ainsi qu’à un procédé pour plaquer une pièce en tôle avec une autre pièce en tôle. L’utilisation dudit outil (1) de placage dans un procédé de soudobrasage est aussi décrite. Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 1

Description

Outil de placage d’une pièce en tôle et son utilisation dans un procédé de soudobrasage
La présente invention concerne un outil de placage d’une pièce en tôle, une installation pour assembler une première pièce en tôle à une seconde pièce en tôle comprenant un dispositif de soudobrasage et un tel outil, ainsi qu’un procédé pour plaquer une pièce en tôle avec une autre pièce en tôle. L’invention a également trait à l’utilisation d’un tel outil dans un procédé de soudobrasage.
Le brasage est une technique d’assemblage de deux matériaux à l’aide d’un métal d’apport de nature différente possédant une température de fusion inférieure à celle des matériaux à assembler et apte à mouiller convenablement les surfaces desdits matériaux, ces surfaces ne participant pas, par leur fusion, à la constitution du joint brasé. Le métal d’apport peut comprendre de l’étain, du cuivre, de l’argent, de l’aluminium, du nickel ou encore des alliages de métaux précieux.
Il est connu d’assembler les pavillons de toit sur la caisse d’un véhicule par soudobrasage afin de réaliser une jonction continue entre les pièces. Néanmoins, afin de répondre à des critères tant mécaniques qu’esthétiques, le cordon de soudage réalisé doit être le plus régulier possible, et donc exempt d’irrégularités, telles que des trous. Pour ce faire, il est important de positionner correctement les pièces à assembler entre elles. A cet effet, il est possible d’utiliser des robots munis de dispositifs de soudobrasage équipés de molettes (ou de galets) générant une pression sur le pavillon de toit de sorte à le plaquer contre les côtés latéraux de la caisse du véhicule. Les installations sont généralement pourvues de deux robots de ce type de sorte à pouvoir soudobraser simultanément les côtés droit et gauche du pavillon de toit. Une cadence de production de plus de 50 véhicules par heure peut ainsi être obtenue.
Néanmoins, pour des séries de véhicules montrant des cadences plus faibles, il serait intéressant de pouvoir diminuer les investissements en matière d’installation notamment en équipant des installations avec un seul robot de soudobrasage. Il n’est pas possible d’utiliser les robots équipés de dispositifs de soudobrasage actuels, car ces derniers sont spécifiques à un côté du véhicule du fait de la présence d’un élément presseur latéral
Le document FR 2 949 365 décrit un dispositif de soudage laser pour assembler deux pièces en tôle entre elles. Le dispositif comprend un bâti supportant une tête émettrice d’un faisceau laser, c’est-à-dire un moyen de fusion, une buse d’apport de fil de soudage avec un premier galet presseur situé en amont du faisceau laser relativement au sens de déplacement du faisceau laser le long de la ligne de jonction où le cordon de soudage est réalisé et avec un second galet presseur dont la position est décalée par rapport à celle du premier galet presseur, généralement entre le premier galet presseur et le faisceau laser. Les deux galets presseurs permettent de répartir la pression sur une plus grande longueur des deux pièces à assembler, ce qui permet d’éviter des défauts de marquage nuisibles à l’égard de la qualité et de l’esthétique.
Le document FR 3 073 762 décrit un dispositif de soudobrasage pour assembler deux pièces en tôle entre elles, où au moins deux éléments presseurs sont disposés de part et d’autre du moyen de fusion. Le document CN 209334897 décrit quant à lui un dispositif comprenant une bande de support où les deux extrémités de cette bande sont chacune munies d’un élément presseur auto-adaptatif. Ainsi, grâce à cette configuration, le dispositif de soudobrasage peut être utilisé aussi bien sur son côté droit que sur son côté gauche, ce qui lui permet de souder par exemple les deux côtés d’un pavillon de toit.
Ces solutions sont intéressantes et produisent de bons résultats. Néanmoins, la technologie mise en œuvre peut encore être améliorée. Il a en effet été constaté que le pressage par galet presseur pouvait générer quelques défauts du fait du déplacement du point de pression.
Par ailleurs, la solution consistant à placer le pavillon en géométrie au moyen d’un dispositif conformateur adapté montre également des inconvénients. De tels dispositifs sont généralement très encombrants, et spécifiques à une silhouette de véhicule donnée. En bref, l’emploi de ces conformateurs ne résoudrait pas la problématique de diminution des coûts d’investissement pour les installations considérées, car il faudrait concevoir et stocker un conformateur pour chaque silhouette produite.
L’invention a pour objectif d’améliorer la situation antérieure. L’invention a pour objectif de répondre à la problématique d’adaptabilité des installations en leur permettant d’une part d’utiliser un même dispositif de soudobrasage pour les côtés droit et gauche d’une caisse sans générer de défauts de soudure et d’autre part de s’adapter simplement et rapidement à tout type de silhouette de véhicule. En particulier l’invention propose un nouvel outil de placage qui limite ou évite les déformations de la tôle lorsque celle-ci est positionnée et maintenue avant et pendant une opération d’assemblage, par exemple, comprenant une étape de soudobrasage.
A cet effet, et selon un premier aspect, l’invention a pour objet un outil de placage d’une pièce en tôle remarquable en ce qu’il comprend une enceinte recevant au moins une poche et présentant une ouverture, ladite poche montrant une partie dépassant de ladite enceinte par ladite ouverture, en ce que la poche est formée par une membrane déformable renfermant un fluide, et en ce que ladite poche comprend des moyens de connexion à des moyens pneumatiques.
Comme on l’aura compris à la lecture de la définition qui vient d’en être donnée, l’invention est remarquable en ce qu’elle propose un outil de placage d’une pièce en tôle utilisant des moyens pneumatiques de mise sous pression. En effet, l’outil de placage selon l’invention est pourvu d’une poche formée par une membrane déformable, et qui peut, grâce à l’utilisation d’un fluide, se déformer. Le fait d’employer une poche apte à se déformer donne un caractère universel à l’outil de placage qui va s’adapter automatiquement à la surface sur laquelle il est placé en contact. L’outil de placage peut donc être utilisé sur différentes silhouettes rapidement et sans nécessiter une opération longue et coûteuse d’adaptation à la silhouette en question. Par ailleurs, le placage va se faire selon une pression définie et contrôlable. Lorsque plusieurs outils de placage sont utilisés simultanément sur une même tôle en des endroits différents, à la manière d’un conformateur, le fait de pouvoir adapter la pression exercée en différents endroits offre la possibilité d’un réglage plus précis de la pression exercée et donc d’une protection accrue de la tôle contre les déformations.
Selon un premier mode de réalisation, l’enceinte reçoit une poche unique ; et les moyens pneumatiques associés à ladite poche sont des moyens pneumatiques de mise sous pression. De préférence, les moyens pneumatiques de mise sous pression comprennent une source d’air comprimé agencée pour délivrer de l’air comprimé dans ladite poche.
Selon un deuxième mode de réalisation, l’enceinte reçoit au moins deux poches disposées l’une au-dessus de l’autre, de manière à ce qu’une première poche soit intégralement reçue dans l’enceinte et une deuxième poche y soit reçue partiellement et montre une partie dépassant de ladite enceinte par ladite ouverture.
De préférence, la deuxième poche renferme en outre un matériau granulaire.
De préférence, chacune des poches comprend des moyens de connexion à des moyens pneumatiques.
Dans un mode de réalisation, les moyens pneumatiques associés à chacune des poches sont des moyens pneumatiques de mise sous pression. De préférence, les moyens pneumatiques de mise sous pression comprennent une source d’air comprimé agencée pour délivrer de l’air comprimé dans ladite poche.
Dans un mode de réalisation alternatif, des moyens pneumatiques de mise sous pression sont associés à la première poche, et des moyens pneumatiques différents sont associés à la deuxième poche. De préférence, les moyens pneumatiques de mise sous pression comprennent une source d’air comprimé agencée pour délivrer de l’air comprimé dans ladite poche ; et/ou les moyens pneumatiques associés à la deuxième poche comprennent une pompe fluidique reliée à la deuxième poche et configurée pour refouler ou aspirer ledit fluide dans ladite deuxième poche.
Selon une mise en œuvre préférée de l’invention, dans lequel l’enceinte reçoit au moins deux poches disposées l’une au-dessus de l’autre, de manière à ce qu’une première poche soit intégralement reçue dans l’enceinte et une deuxième poche y soit reçue partiellement et montre une partie dépassant de ladite enceinte par ladite ouverture et dans lequel chacune des poches comprend des moyens de connexion à des moyens pneumatiques, et la deuxième poche renferme en outre un matériau granulaire, l’outil est remarquable en ce que les moyens pneumatiques associés à la deuxième poche comprennent une pompe fluidique reliée à la deuxième poche et configurée pour refouler ou aspirer ledit fluide dans ladite deuxième poche et/ou en ce que les moyens pneumatiques associés à la première poche sont des moyens pneumatiques de mise sous pression. De préférence, les moyens pneumatiques de mise sous pression associés à la première poche comprennent une source d’air comprimé agencée pour délivrer de l’air comprimé dans la première poche.
Comme on l’aura compris, l’outil de placage a deux poches, dans la configuration avec laquelle la deuxième poche est reliée à une pompe fluidique, fonctionne de la façon suivante. La deuxième poche est mise en contact avec la pièce en tôle dont elle épouse la forme. Le fluide contenu dans la deuxième poche est alors aspiré, ce qui a pour effet de durcir le matériau granulaire dans une configuration adaptée à la surface de la pièce en tôle. La première poche est ensuite sous pression et pousse sur la pièce en tôle par l’intermédiaire de la deuxième poche. L’invention est remarquable en ce que la présence d’un matériau granulaire durcit permet de mieux répartir la pression sur la surface de la pièce en tôle.
Quel que soit le mode de réalisation choisi, on aura avantage à ce que l’outil de placage comprenne au moins un moyen d’abaissement de ladite enceinte de manière à ce que la poche montrant une partie dépassant de ladite enceinte par l’ouverture soit placée en contact avec la surface d’une pièce en tôle à plaquer.
De préférence, l’outil de placage comprend des moyens de régulation de la pression.
Selon une mise en œuvre de l’invention, le matériau constituant ladite membrane déformable montre un point de fusion supérieur ou égal à 60°C ; préférentiellement supérieur ou égal à 80°C, plus préférentiellement supérieur à 100°C, encore plus préférentiellement supérieur à 120°C.
De manière avantageuse, la membrane déformable est réalisée en un matériau plastique choisi parmi un silicone, un polyuréthane, un caoutchouc naturel, un caoutchouc butyle, un caoutchouc à base de polychloroprène, un terpolymère d’éthylène de propylène et d’un diène, un élastomère thermoplastique, ou un latex.
De manière préférentielle, l’ouverture présentée par l’enceinte montre une forme allongée. De préférence, l’ouverture présentée par l’enceinte montre une longueur comprise entre 100 mm et 300 mm, préférentiellement comprise entre 120 mm et 280 mm, plus préférentiellement comprise entre 140 mm et 260 mm, et/ou une largeur comprise entre 40 mm et 60 mm, préférentiellement comprise entre 45 mm et 55 mm.
Selon un deuxième aspect, l’invention a pour objet une installation pour assembler une première pièce en tôle à une seconde pièce en tôle, ladite installation comprenant un dispositif de soudobrasage et au moins un outil de placage pour presser l’une desdites pièces en tôle contre l’autre pièce en tôle, ladite installation étant remarquable en ce qu’au moins un outil de placage est selon le premier aspect.
De préférence, ladite installation comprend au moins deux outils de placage et/ou ladite installation comprend au moins deux outils de placage et au moins deux outils de placage différents montrent chacun une poche en connexion fluidique avec des moyens pneumatiques communs.
Selon un troisième aspect, l’invention a pour objet un procédé pour plaquer une première pièce en tôle avec une seconde pièce en tôle, remarquable en ce qu’il est mis en œuvre au moyen d’un outil de placage selon le premier aspect ; et en ce qu’il comprend les étapes suivantes :
  • abaissement de l’outil de placage jusqu’à la mise en contact de la poche dépassant de l’enceinte avec une surface d’une desdites pièces en tôle ; et
  • l’outil de plaquage comprenant des moyens pneumatiques de mise sous pression, activation desdits moyens pneumatiques de mise sous pression associés à au moins une poche de sorte à transmettre un effort sur ladite surface de la pièce en tôle en contact avec ledit outil de placage.
De préférence, l’outil comprend au moins deux poches disposées l’une au-dessus de l’autre, la deuxième poche renfermant en outre un matériau granulaire et le procédé comprend en outre une étape de durcissement du matériau granulaire par aspiration du fluide compris dans la deuxième poche et une étape d’isolement fluidique de ladite deuxième poche, ladite étape de durcissement du matériau granulaire étant réalisée avant l’étape d’activation des moyens pneumatiques de mise sous pression ; lesdits moyens pneumatiques de mise sous pression étant associés à la première poche.
Selon un quatrième aspect, l’invention a pour objet l’utilisation d’au moins un outil de placage selon le premier aspect et/ou d’une installation selon le deuxième aspect dans un procédé de soudobrasage ; le procédé comprenant le placage de deux tôles l’une sur l’autre au moyen d’au moins un outil de placage selon le premier aspect et une étape de soudobrasage desdites pièces en tôle entre elles par un dispositif de soudobrasage en réalisant un cordon de soudage le long d’une ligne de jonction.
De préférence, l’une desdites pièces en tôle est un pavillon de toit de véhicule et l’autre desdites pièces en tôle est un des côtés de caisse dudit véhicule.
Avantageusement, le ou les outils de placage selon le premier aspect sont placés à une distance d’au moins 50 mm de ladite ligne de jonction. Comme la ligne de jonction est chauffée durant l’opération de soudobrasage, la distance minimale entre la ligne de jonction et l’outil de placage éloigne la poche et donc la membrane déformable du chauffage, ce qui permet de préserver la poche. De préférence, la distance est d’au moins 55 mm, plus préférentiellement d’au moins 60 mm, encore plus préférentiellement d’au moins 65 mm.
L’invention sera bien comprise et d’autres aspects et avantages apparaîtront clairement à la lecture de la description qui suit donnée en référence à la planche de dessins annexée sur laquelle :
La figure 1 est une illustration de l’outil de placage selon un mode de réalisation de l’invention.
La figure 2 est une illustration de l’outil de placage selon le mode de réalisation préféré de l’invention.
La figure 3 est une illustration de l’étape de durcissement du matériau granulaire de la deuxième poche montrée par l’outil de placage selon le mode de réalisation préféré de l’invention.
La figure 4 est une illustration de l’étape d’isolement fluidique de la deuxième poche montrée par l’outil de placage selon le mode de réalisation préféré de l’invention.
La figure 5 est une illustration de l’étape de mise sous pression de la première poche montrée par l’outil de placage selon le mode de réalisation préféré 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 ou moyens dans l’outil de placage, 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 ». Sur les différentes figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires.
Lorsque qu’une opération doit être réalisée sur une pièce en tôle, il est généralement nécessaire de devoir maintenir ladite pièce de manière à favoriser le déroulement de l’opération en question, comme cela peut se passer dans le cas d’une opération d’assemblage d’une première pièce en tôle avec une deuxième pièce en tôle, par exemple, par soudobrasage. Dans un atelier de ferrage d’un véhicule automobile, des opérations de soudobrasage sont effectuées entre le pavillon de toit du véhicule et un des côtés de caisse dudit véhicule. L’invention permet que le même dispositif de soudobrasage puisse être utilisé pour assembler le pavillon de toit aux deux côtés de caisse.
Afin de maintenir la pièce en tôle, par exemple le pavillon du toit, un outil de placage délivrant une force de placage de la pièce en tôle est idéalement utilisé. Dans l’optique d’éviter la déformation de la pièce en tôle lorsqu’un tel outil est utilisé, l’invention propose un outil 1 de placage comprenant une enceinte 3 montrant une ouverture et recevant au moins une poche 7, par exemple une poche unique. Cet outil 1 de placage est illustré en figure 1. La poche 7 est reçue partiellement dans l’enceinte 3 et est formée par une membrane déformable renfermant un fluide, par exemple de l’air. La poche 7 comprend en outre des moyens de connexion 9 à des moyens pneumatiques. Les moyens pneumatiques, avantageusement des moyens pneumatiques de mise sous pression, permettent, grâce à la présence du fluide au sein de la membrane déformable, de déformer le volume de ladite membrane déformable ce qui lui permet d’épouser du mieux possible les contours de la surface d’un l’élément de tôle et donc de plaquer cette pièce. Celle-ci est donc maintenue en une position spécifique idéale pour favoriser par exemple une opération d’assemblage. Afin de provoquer la déformation de volume, les moyens pneumatiques de mise sous pression peuvent comprendre une source d’air comprimée. Celle-ci peut ainsi délivrer de l’air comprimé dans ladite poche ce qui fait en sorte que la poche gonfle. D’autres fluides que l’air peuvent être employés, comme par exemple les gaz inertes (argon, azote…) ou des liquides tels que de l’eau.
Les moyens pneumatiques sont généralement indépendants de l’outil 1 de placage, ce qui permet de les contrôler de manière autonome. Ils peuvent néanmoins être intégrés à l’outil 1 de placage. La poche dudit outil 1 de placage comprend au moins un moyen de connexion 9 auxdits moyens pneumatiques.
Avantageusement, l’outil 1 de placage comprend des moyens de régulation de la pression et de mesure de la pression. Par exemple, un manomètre peut être connecté à ladite poche 7 afin de vérifier et de contrôler l’effort qui est transféré sur la surface de l’élément de tôle à plaquer de sorte à ne pas le déformer.
L’outil 1 de placage selon l’invention peut également comprendre un ou plusieurs moyens d’abaissement de l’enceinte 3 de sorte à ce que la poche 7 partiellement reçue au sein de l’enceinte puisse être placée en contact avec la surface de la pièce en tôle. Un fois que la poche 7 a été mise en contact, les moyens pneumatiques sont activés de sorte à délivrer la force de placage. Le fait que la poche qui est mise en contact avec l’élément de tôle soit partiellement reçue dans l’enceinte 3 permet de canaliser le gonflement de la poche 7 lorsque celle-ci se déforme dû à l’activation des moyens pneumatiques.
Selon un autre mode de réalisation, l’enceinte reçoit au moins deux poches disposées l’une au-dessus de l’autre, de manière à ce qu’une première poche soit intégralement reçue dans l’enceinte et une deuxième poche y soit reçue partiellement et montre une partie dépassant de ladite enceinte par ladite ouverture. Dans cette disposition, la force de placage délivrée par l’outil de placage est généralement fournie par la première poche, mais peut être également complémentarisée par la mise sous pression de la deuxième poche. La présence d’au moins deux poches permet ainsi d’ajuster plus finement la variation de volume de la deuxième poche qui est mise en contact avec l’élément de tôle à presser. Avantageusement, les moyens de régulation de la pression peuvent être associés à la première poche et à la deuxième poche, et plus particulièrement à la première poche uniquement.
L’ouverture présentée par l’enceinte montre préférentiellement une forme allongée. De préférence, l’ouverture présentée par l’enceinte montre une longueur comprise entre 100 mm et 300 mm, préférentiellement comprise entre 110 mm et 290 mm, et/ou une largeur comprise entre 40 mm et 60 mm.
De manière préférentielle, les moyens pneumatiques sont intégrés à l’outil de placage et chacune des poches comprend des moyens de connexion auxdits moyens pneumatiques.
La première et la deuxième poche peuvent être deux poches distinctes disposées l’une contre l’autre de manière à être solidaires l’une avec l’autre. La membrane déformable formant la ou les poches montrent un point de fusion supérieur ou égal à 60°C ; préférentiellement supérieur ou égal à 100°C. De préférence, la membrane déformable est réalisée en un matériau plastique choisi parmi un silicone, un polyuréthane, un caoutchouc naturel, un caoutchouc butyle, un caoutchouc à base de polychloroprène, un terpolymère d’éthylène de propylène et d’un diène, un élastomère thermoplastique, ou un latex.
Dans une configuration préférée d’un outil de placage selon l’invention et comme représenté à la figure 2, l’outil 1 de placage comprend une enceinte 3 recevant deux poches (5, 7). La particularité de cette configuration préférée est que la deuxième poche 7 renferme, en plus du fluide, un matériau granulaire 13. Dans ce cas, les moyens pneumatiques associés à la deuxième poche 7 comprennent une pompe fluidique permettant de refouler ou d’aspirer le fluide, par exemple l’air, présent dans la deuxième poche 7.
Dans cette configuration préférée, les moyens pneumatiques sont intégrés à l’outil 1 de placage et chacune des poches (5, 7) comprend des moyens de connexion (9, 11) auxdits moyens pneumatiques. Les moyens de connexions (9, 11) peuvent par exemple être constitués d’un ou plusieurs raccords rigides et/ou flexibles ; et peuvent présenter avantageusement des moyens de fermeture et/ou d’ouverture.
Le procédé de placage mis en œuvre par l’outil 1 de placage sera décrit conjointement avec l’outil 1 de placage par référence aux figures 3 à 5.
Lorsque la pompe fluidique introduit l’air dans la deuxième poche 7, le matériau granulaire 13 va se trouver à l’état fluidifié et vu que la membrane est déformable, celle-ci va se retrouver dans un état souple. Lorsque la deuxième poche 7 est mise en contact avec une pièce 15 en tôle à plaquer, avantageusement grâce à l’activation de moyens d’abaissement, il est nécessaire d’assurer la souplesse de la membrane, de sorte à ce que celle-ci puisse épouser le contour donné par la surface de la pièce 15 en tôle à plaquer. La souplesse de la membrane déformable est assurée par la présence du matériau granulaire 13 qui est renfermé à l'intérieur de ladite membrane et se trouve, lors de l'abaissement de l'enceinte 3 sur la surface de l'élément en tôle 15 à plaquer, à l'état souple.
Cette conformité entre la forme de la deuxième poche 7 et le contour de la surface de la pièce 15 en tôle est intéressante lorsque l’outil 1 de placage est utilisé dans un atelier d’assemblage de véhicule automobile où différentes silhouettes de véhicule défilent en continu. La possibilité d’adaptation de l’outil 1 de placage à chaque silhouette, quel que soit son relief, permet ainsi d’avoir une cadence de production élevée car l’outil ne doit pas être changé.
Lorsque la pompe fluidique aspire l’air de la deuxième poche 7 comme montré à la figure 3, le matériau granulaire 13 va se durcir. Dans ce cas, la membrane de la deuxième poche 7 se retrouve également dans un état durci. Le durcissement du matériau granulaire 13 est effectué une fois que la membrane épouse le contour donné par la surface de la pièce en tôle à plaquer. De cette manière, lorsque le fluide dans la première poche 3 sera mis sous pression par les moyens pneumatiques, avantageusement par les moyens pneumatiques de mise sous pression, la force de plaquage sera transmise à la surface de la pièce 15 en tôle à plaquer au travers de la deuxième poche 7 de manière homogène.
Le matériau granulaire 13 est composé de granulats et est avantageusement choisi parmi les coques de fruits secs, par exemple les coques de noix, les grains de café, les grains de sable, les billes de verre poli ou les billes en polyamide, par exemple des billes en PA6. Un mélange de différents matériaux granulaires est également possible. Idéalement, le matériau granulaire est choisi pour être non-hygroscopique de sorte à ne pas voir ses capacités de durcissement ou de fluidification être altérés par l’humidité du fluide injecté par la pompe fluidique. Dans ce cas, il n’est pas nécessaire de prévoir des moyens de séchage du fluide. La surface des granulats est de préférence lisse afin d’éviter un endommagement de la membrane déformable par abrasion. Idéalement, le matériau granulaire 13 présente une granulométrie comprise entre 4 mm et 5 mm, ce qui lui permet de se tasser de manière homogène lors du changement de pression. Le matériau granulaire 13 est contenu dans la deuxième poche 7. A l’état de repos de la deuxième poche 7, le matériau granulaire 13 représente avantageusement de 60 à 99% du volume interne de la poche à l’état non comprimé, le reste étant le fluide, de préférence de 70 à 90%.
Un fois le matériau granulaire 13 durcit, la deuxième poche 7 va être isolée fluidiquement, de sorte à ce que la membrane déformable formant la deuxième poche 7 reste dans un état durci. La deuxième poche 7 est isolée fluidiquement par exemple en fermant le moyen de connexion 9 associé à cette deuxième poche 7. Cette situation est illustrée sur la figure 4, où une croix est placée sur le moyen de connexion 9 de la deuxième poche 7 auxdits moyens pneumatiques associés. La pompe fluidique est ainsi déconnectée fluidiquement de la deuxième poche 7.
Optionnellement, comme illustré en figure 4, l’enceinte 3 est également verrouillée, ce qui permet de maintenir la pièce 15 en tôle dans un endroit prédéfini.
Enfin, la figure 5 illustre la mise sous pression de l’outil 1 de placage. Dans la configuration préférée de l’invention, les moyens pneumatiques de mise sous pression sont associés avec la première poche 3. Avantageusement, les moyens de régulation de la pression sont également raccordés à la première poche 3 de sorte à vérifier la pression délivrée par les moyens pneumatiques de mise sous pression.
Les flèches sur la figure 5 montrent que la force de placage délivrée au sein de la première poche 3 est transmise au sein de la deuxième poche 7 et s’adapte au relief de la pièce 15 en tôle à plaquer. Vu que la deuxième poche 7 se trouve à l’état durci, la force de placage est transmise de manière homogène et assure donc un placage et un maintien optimal de la pièce 15 en tôle.
Lors d’une opération d’assemblage de deux pièces en tôle entre elles, par exemple par soudobrasage, une installation comprenant à la fois un dispositif de soudobrasage et un ou plusieurs outils 1 de placage pour presser les deux pièces entre elles peut être également développée. Une telle installation est généralement automatisée grâce à des moyens robotiques.
Il est préférable que, lorsqu’au moins deux outils de placage sont inclus dans l’installation, deux outils de placage différents montrent chacun au moins une poche en connexion fluidique avec des moyens pneumatiques communs. Ainsi, lorsque l’installation comporte les outils 1 de placage dans la configuration préférée de la présente invention, les deuxièmes poches 7 de chaque outil 1 de placage sont avantageusement connectées fluidiquement entre elles. De manière complémentaire ou alternative, les premières poches 3 de chaque outil 1 de placage sont connectées fluidiquement entre elles, de sorte à optimiser la mise en pression desdits premières poches 3 et du coup d’homogénéiser le fonctionnement d’une installation comportant plusieurs outils 1 de placage.
Il est également préférable que les outils 1 de placage soit placés à une distance d’au moins 40 mm ou d’au moins 50 mm de la ligne de jonction, plus préférablement à une distance d’au moins 60 mm, encore plus préférablement à une distance d’au moins 70 mm. Cet arrangement permet de préserver l’intégrité de la membrane déformable formant chaque poche, car les membranes sont ainsi placées à une distance suffisante pour ne pas être altérées sous l’effet de la chaleur qui est nécessaire dans le procédé de soudobrasage. Une seconde manière de minimiser l’effet de la chaleur est d’utiliser une membrane déformable montrant un point de fusion supérieur ou égal à 60°C ; préférentiellement supérieur ou égal à 100°C ; ou plus généralement, montrant un point de fusion supérieur à la température employée lors de l’opération de soudobrasage. La distance entre la ligne de jonction et les outils de placage 1 sera adaptée par l’homme du métier au point de fusion du matériau constitutif de la membrane.
Lorsqu’une installation comprend plusieurs outils de placage agencés l’un après l’autre de manière à former une ligne, on aura avantage à ce que deux outils successifs soient écartés d’une distance inférieure ou égale à 100 mm, de préférence inférieure ou égale à 80 mm, de préférence encore inférieure ou égale à 50 mm.

Claims (10)

  1. Outil (1) de placage d’une pièce en tôle caractérisé en ce qu’il comprend une enceinte (3) recevant au moins une poche (7) et présentant une ouverture, ladite poche (7) montrant une partie dépassant de ladite enceinte (3) par ladite ouverture, en ce que la poche (7) est formée par une membrane déformable renfermant un fluide, et en ce que ladite poche (7) comprend des moyens de connexion (9) à des moyens pneumatiques.
  2. Outil (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il comprend au moins un moyen d’abaissement de ladite enceinte (3) de manière à ce que la poche (7) montrant une partie dépassant de ladite enceinte (3) par l’ouverture soit placée en contact avec la surface d’une pièce (15) en tôle à plaquer et/ou en ce que l’outil (1) comprend des moyens de régulation de la pression.
  3. Outil (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en que l’enceinte (3) reçoit une poche (7) unique ; et en ce que les moyens pneumatiques associés à ladite poche (7) sont des moyens pneumatiques de mise sous pression ; de préférence, les moyens pneumatiques de mise sous pression comprennent une source d’air comprimé agencée pour délivrer de l’air comprimé dans ladite poche (7).
  4. Outil (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l’enceinte (3) reçoit au moins deux poches (5, 7) disposées l’une au-dessus de l’autre, de manière à ce qu’une première poche (5) soit intégralement reçue dans l’enceinte (3) et une deuxième poche (7) y soit reçue partiellement et montre une partie dépassant de ladite enceinte (3) par ladite ouverture ; de préférence, la deuxième poche (7) renferme en outre un matériau granulaire (13) ; et/ou chacune des poches (5 , 7) comprend des moyens de connexion à des moyens pneumatiques.
  5. Outil (1) selon la revendication 4, dans lequel chacune des poches (5, 7) comprend des moyens de connexion (9, 11) à des moyens pneumatiques, et la deuxième poche (7) renferme en outre un matériau granulaire (13) ; l’outil (1) est caractérisé en ce que les moyens pneumatiques associés à la deuxième poche (7) comprennent une pompe fluidique reliée à la deuxième poche (7) et configurée pour refouler ou aspirer ledit fluide dans ladite deuxième poche (7) ; et/ou en ce que les moyens pneumatiques associés à la première poche (5) sont des moyens pneumatiques de mise sous pression ; de préférence, les moyens pneumatiques de mise sous pression associés à la première poche (5) comprennent une source d’air comprimé agencée pour délivrer de l’air comprimé dans la première poche (5).
  6. Outil (1) selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le matériau constituant ladite membrane déformable montre un point de fusion supérieur ou égal à 60°C ; et/ou en ce que la membrane est réalisée en un matériau plastique choisi parmi un silicone, un polyuréthane, un caoutchouc naturel, un caoutchouc butyle, un caoutchouc à base de polychloroprène, un terpolymère d’éthylène de propylène et d’un diène, un élastomère thermoplastique, ou un latex.
  7. Outil (1) selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l’ouverture présentée par l’enceinte (3) montre une forme allongée ; de préférence, l’ouverture présentée par l’enceinte (3) montre une longueur comprise entre 100 mm et 300 mm, et/ou une largeur comprise entre 40 mm et 60 mm.
  8. Installation pour assembler une première pièce en tôle à une seconde pièce en tôle, ladite installation comprenant un dispositif de soudobrasage et au moins un outil de placage pour presser l’une desdites pièces en tôle contre l’autre pièce en tôle, ladite installation étant caractérisée en ce que au moins un outil (1) de placage est selon l’une des revendications 1 à 7 ; de préférence, ladite installation comprend au moins deux outils (1) de placage ; et/ou en ce que ladite installation comprend au moins deux outils (1) de placage et au moins deux outils (1) de placage différents montrent chacun une poche (5) en connexion fluidique avec des moyens pneumatiques communs.
  9. Procédé pour plaquer une première pièce en tôle avec une seconde pièce en tôle, caractérisé en ce qu’il est mis en œuvre au moyen d’un outil (1) de placage selon l’une des revendication 1 à 7 ; et en ce qu’il comprend les étapes suivantes : abaissement de l’outil (1) de placage jusqu’à la mise en contact de la poche (7) dépassant de l’enceinte (3) avec une surface d’une desdites pièces en tôle ; et l’outil (1) de placage comprenant des moyens pneumatiques de mise sous pression, activation desdits moyens pneumatiques de mise sous pression associés à au moins une poche (5) de sorte à transmettre un effort sur ladite surface de la pièce (15) en tôle en contact avec ledit outil (1) de placage ; de préférence, l’outil (1) comprend au moins deux poches (5 , 7) disposées l’une au-dessus de l’autre, la deuxième poche (7) renfermant en outre un matériau granulaire (13) et le procédé comprend en outre une étape de durcissement du matériau granulaire (13) par aspiration du fluide compris dans la deuxième poche (7) et une étape d’isolement fluidique de ladite deuxième poche (7), ladite étape de durcissement du matériau granulaire (13) étant réalisée avant l’étape d’activation des moyens pneumatiques de mise sous pression ; lesdits moyens pneumatiques de mise sous pression étant associés à la première poche
  10. Utilisation d’au moins un outil (1) de placage selon l’une des revendication 1 à 7 et/ou d’une installation selon la revendication 8 dans un procédé de soudobrasage ; le procédé comprenant le placage de deux tôles l’une sur l’autre au moyen d’au moins un outil (1) de placage selon l’une des revendication 1 à 7 et une étape de soudobrasage desdites pièces en tôle entre elles par un dispositif de soudobrasage en réalisant un cordon de soudage le long d’une ligne de jonction ; de préférence, l’une desdites pièces en tôle est un pavillon de toit de véhicule et l’autre desdites pièces en tôle est un des côtés de caisse dudit véhicule et/ou le ou les outils (1) de placage selon l’une des revendication 1 à 7 sont placés à une distance d’au moins 50 mm de ladite ligne de jonction.
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