IT201800004711A1 - Vehicle chassis and module for said chassis - Google Patents
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Description
Descrizione dell’Invenzione Industriale avente per titolo: Description of the Industrial Invention entitled:
“Telaio per autoveicoli e modulo per detto telaio” "Vehicle chassis and module for said chassis"
DESCRIZIONE DESCRIPTION
La presente invenzione si riferisce ad un telaio per autoveicoli e ad un modulo per detto telaio. The present invention refers to a chassis for motor vehicles and to a module for said chassis.
In particolare l'invenzione si riferisce a moduli per un telaio o per una porzione di telaio per autoveicoli realizzati mediante stampaggio 3D. Nel seguito con il termine telaio verrà indicato sia il telaio completo che la porzione di telaio, ad esempio atta ad essere fissata ad un telaio in fibra di carbonio. In particular, the invention refers to modules for a chassis or for a portion of a chassis for motor vehicles made by 3D printing. Hereinafter, the term frame will indicate both the complete frame and the portion of the frame, for example suitable to be fixed to a carbon fiber frame.
Sono noti telai per autoveicoli realizzati mediante componenti in metallo (principalmente acciaio e/o alluminio) prima stampati e poi elettrosaldati. Chassis for motor vehicles made using metal components (mainly steel and / or aluminum) first printed and then electro-welded are known.
Questi primi telai noti però presentano il problema che gli elevati livelli di sicurezza (crash test) da essi raggiunti, difficilmente sono migliorabili in modo significativo senza penalizzare la massa del veicolo. These first known frames, however, have the problem that the high safety levels (crash test) achieved by them are difficult to improve significantly without penalizing the mass of the vehicle.
Detto problema è risolto da telai per autoveicoli in materiali compositi, come le scocche denominate CFRP (Carbon Fiber Reinforced Polymer), o in misura minore da telai realizzati con un mix di materiali comprendenti leghe di acciaio e alluminio, come le scocche denominate “space frame”, che garantiscono elevate prestazioni in termini di rigidità torsionale e di resistenza agli urti frontali e laterali pur avendo un peso ridotto. This problem is solved by car frames in composite materials, such as the bodies called CFRP (Carbon Fiber Reinforced Polymer), or to a lesser extent by frames made with a mix of materials including steel and aluminum alloys, such as the bodies called "space frame ”, Which guarantee high performance in terms of torsional rigidity and resistance to front and side impacts despite having a low weight.
Questi altri telai noti, principalmente quelli CFRP, presentano però il problema di un alto costo di realizzazione, per cui al momento sono utilizzati solo per impieghi particolari (autoveicoli di gamma altissima e Motorsport). These other known chassis, mainly the CFRP ones, however, present the problem of a high manufacturing cost, so that at the moment they are used only for particular uses (very high range vehicles and Motorsport).
La necessità di realizzare telai per autoveicoli che siano leggeri è dettata soprattutto dal fatto che negli autoveicoli elettrici che, insieme a quelli ibridi, rappresentano in prospettiva una porzione sempre più importante nel parco circolante mondiale, il peso delle batterie impone un incremento certo e poco contenibile della massa, salvo accettare livelli di autonomia molto bassi. Pertanto, a parità di carico utile trasportato e di prestazioni dinamiche, si paga un plus pari a circa il 25/35% di peso incrementale rispetto ai veicoli dotati di motori endotermici. The need to create chassis for motor vehicles that are light is dictated above all by the fact that in electric vehicles which, together with hybrid ones, represent an increasingly important portion of the world in circulation, the weight of the batteries requires a certain and not very contained increase. of the mass, except to accept very low levels of autonomy. Therefore, with the same payload transported and dynamic performance, you pay a plus equal to about 25/35% of incremental weight compared to vehicles equipped with internal combustion engines.
Scopo della presente invenzione è quello di risolvere i suddetti problemi della tecnica anteriore, fornendo un telaio per autoveicoli e modulo per detto telaio che garantiscano: The object of the present invention is to solve the aforementioned problems of the prior art, by providing a chassis for motor vehicles and a module for said chassis which guarantee:
- costi di realizzazione competitivi rispetto alle tecnologie attualmente utilizzate nella media/larga serie; - competitive construction costs compared to the technologies currently used in the medium / large series;
- flessibilità, con la possibilità di modificare le dimensioni/caratteristiche dei veicoli senza dover affrontare gli investimenti significativi richiesti dalla necessità di nuovi stampi e con la potenzialità di inseguire l’evoluzione tecnologica di batterie dagli ingombri sempre più contenuti, a favore dell’incremento dei volumi di carico; - flexibility, with the possibility of changing the dimensions / characteristics of the vehicles without having to face the significant investments required by the need for new molds and with the potential to pursue the technological evolution of batteries with increasingly smaller dimensions, in favor of the increase in cargo volumes;
- tempi di prototipazione e di industrializzazione significativamente abbreviati rispetto a quelli dei processi di produzione attualmente adottati dalla maggioranza dei produttori di scocche, pertanto rapidità dal punto di vista del Time to Market. - prototyping and industrialization times significantly shortened compared to those of the production processes currently adopted by the majority of body manufacturers, therefore rapidity from the point of view of Time to Market.
I suddetti ed altri scopi e vantaggi dell’invenzione, quali risulteranno dal seguito della descrizione, vengono raggiunti con un telaio per autoveicoli e un modulo per detto telaio come quelli descritti nelle rivendicazioni indipendenti. Forme di realizzazione preferite e varianti non banali della presente invenzione formano l’oggetto delle rivendicazioni dipendenti. The aforementioned and other purposes and advantages of the invention, which will emerge from the following description, are achieved with a chassis for motor vehicles and a module for said chassis such as those described in the independent claims. Preferred embodiments and non-trivial variants of the present invention form the subject of the dependent claims.
Resta inteso che le rivendicazioni allegate formano parte integrante della presente descrizione. It is understood that the attached claims form an integral part of the present description.
Risulterà immediatamente ovvio che si potranno apportare a quanto descritto innumerevoli varianti e modifiche (per esempio relative a forma, dimensioni, materiali, disposizioni e parti con funzionalità equivalenti) senza discostarsi dal campo di protezione dell'invenzione come appare dalle rivendicazioni allegate. It will be immediately obvious that innumerable variations and modifications (for example relating to shape, dimensions, materials, arrangements and parts with equivalent functionality) can be made to what has been described without departing from the scope of the invention as appears from the attached claims.
La presente invenzione verrà meglio descritta da una forma preferita di realizzazione, fornita a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali: The present invention will be better described by a preferred embodiment, provided by way of non-limiting example, with reference to the attached drawings, in which:
- la Figura 1 rappresenta una vista in prospettiva di un telaio secondo la presente invenzione; Figure 1 represents a perspective view of a frame according to the present invention;
- la Figura 2 rappresenta una vista in prospettiva con evidenziati i moduli di un telaio secondo la presente invenzione; Figure 2 represents a perspective view highlighting the modules of a frame according to the present invention;
- la Figura 3 rappresenta una vista frontale di un telaio secondo la presente invenzione; Figure 3 represents a front view of a frame according to the present invention;
- la Figura 4 rappresenta una vista in prospettiva di due moduli di un telaio secondo la presente invenzione; Figure 4 represents a perspective view of two modules of a frame according to the present invention;
- la Figura 5.1 rappresenta una vista in prospettiva ed una vista laterale di una forma di realizzazione di due moduli di un telaio secondo la presente invenzione; Figure 5.1 represents a perspective view and a side view of an embodiment of two modules of a frame according to the present invention;
- la Figura 5.2 rappresenta una vista in prospettiva ed una vista laterale di una forma di realizzazione di due moduli di un telaio secondo la presente invenzione; Figure 5.2 represents a perspective view and a side view of an embodiment of two modules of a frame according to the present invention;
- la Figura 5.3 rappresenta una vista in prospettiva ed una vista laterale di una forma di realizzazione di due moduli di un telaio secondo la presente invenzione; Figure 5.3 represents a perspective view and a side view of an embodiment of two modules of a frame according to the present invention;
- la Figura 5.4 rappresenta una vista in prospettiva ed una vista laterale di una forma di realizzazione di due moduli di un telaio secondo la presente invenzione; e Figure 5.4 represents a perspective view and a side view of an embodiment of two modules of a frame according to the present invention; And
- la Figura 6 rappresenta una vista in prospettiva di una vasca per l’assemblaggio di un telaio secondo la presente invenzione. - Figure 6 represents a perspective view of a tank for assembling a frame according to the present invention.
Facendo riferimento alle Figure, il telaio 10 per autoveicoli secondo l’invenzione comprende almeno un primo modulo 11 ed almeno un secondo modulo 12, detto primo modulo 11 avente una faccia con almeno una prima superficie 15 complementare con una seconda superficie 16 di una faccia del secondo modulo 12, dette prima e seconda superficie comprendendo rispettivamente primi 25 e secondi 26 elementi ad incastro, atti ad essere incastrati fra loro per fissare il primo modulo 11 ed il secondo modulo 12, con la prima superficie 15 e la seconda superficie 16 appoggiate fra loro. With reference to the Figures, the chassis 10 for motor vehicles according to the invention comprises at least a first module 11 and at least a second module 12, said first module 11 having a face with at least a first surface 15 complementary with a second surface 16 of one face of the second module 12, said first and second surfaces comprising respectively first 25 and second 26 interlocking elements, adapted to be interlocked to fix the first module 11 and the second module 12, with the first surface 15 and the second surface 16 resting between They.
In modo preferito la prima superficie 15 e la seconda superficie 16 hanno la stessa forma e sono combacianti fra loro, almeno parzialmente, quando il primo modulo 11 è fissato al secondo modulo 12, con i primi 25 ed i secondi 26 elementi ad incastro incastrati fra loro. Preferably, the first surface 15 and the second surface 16 have the same shape and mate with each other, at least partially, when the first module 11 is fixed to the second module 12, with the first 25 and the second 26 interlocking elements wedged between They.
Preferibilmente il telaio 10 per autoveicoli secondo l’invenzione comprende una pluralità di detti primi moduli 11, ed una pluralità di detti secondi moduli 12, ognuno di detti primi moduli 11 avendo una faccia con una prima superficie 15 complementare con una seconda superficie 16 di una faccia di almeno uno di detti secondi moduli 12, dette prima e seconda superficie comprendendo rispettivamente i primi 25 ed i secondi 26 elementi ad incastro, atti ad essere incastrati fra loro per fissare il primo modulo 11 ed il secondo modulo 12, con la prima superficie 15 e la seconda superficie 16 appoggiate fra loro, in modo preferito almeno parzialmente combacianti. Preferably, the chassis 10 for motor vehicles according to the invention comprises a plurality of said first modules 11, and a plurality of said second modules 12, each of said first modules 11 having a face with a first surface 15 complementary with a second surface 16 of a face of at least one of said second modules 12, said first and second surfaces comprising respectively the first 25 and the second 26 interlocking elements, adapted to be interlocked to fix the first module 11 and the second module 12, with the first surface 15 and the second surface 16 resting on each other, preferably at least partially mating.
In una prima forma di realizzazione dei moduli 11, 12 per il telaio 10 per autoveicoli secondo l’invenzione mostrata in Fig. 5.1, i primi 25 ed i secondi 26 elementi ad incastro sono realizzati con elementi in rilievo ed incavi corrispondenti realizzati rispettivamente sulla prima superficie 15 e sulla seconda superficie 16 dei moduli 11 e 12, detti elementi in rilievo ed incavi aventi ad esempio un profilo circolare o poligonale. Ad esempio i primi elementi 25 hanno superfici leggermente convesse per ottenere un incastro forzato con i secondi elementi 26; preferibilmente detti secondi elementi 26 hanno superfici leggermente convesse, per aumentare l’interferenza tra i primi 25 ed i secondi 26 elementi. In a first embodiment of the modules 11, 12 for the chassis 10 for motor vehicles according to the invention shown in Fig.5.1, the first 25 and the second 26 interlocking elements are made with raised elements and corresponding recesses respectively made on the first surface 15 and on the second surface 16 of modules 11 and 12, said elements in relief and recesses having for example a circular or polygonal profile. For example, the first elements 25 have slightly convex surfaces to obtain a forced interlocking with the second elements 26; preferably said second elements 26 have slightly convex surfaces, to increase the interference between the first 25 and the second 26 elements.
In una seconda forma di realizzazione dei moduli 11, 12 per il telaio 10 per autoveicoli secondo l’invenzione mostrata in Fig. 5.2, i primi 25 ed i secondi 26 elementi ad incastro sono realizzati con elementi in rilievo ed incavi corrispondenti realizzati rispettivamente sulla prima superficie 15 e sulla seconda superficie 16 dei moduli 11 e 12, detti elementi in rilievo ed incavi aventi un profilo a dente di sega. In a second embodiment of the modules 11, 12 for the chassis 10 for motor vehicles according to the invention shown in Fig.5.2, the first 25 and the second 26 interlocking elements are made with raised elements and corresponding recesses made respectively on the first surface 15 and on the second surface 16 of modules 11 and 12, said elements in relief and recesses having a sawtooth profile.
In una terza forma di realizzazione dei moduli 11, 12 per il telaio 10 per autoveicoli secondo l’invenzione mostrata in Fig. 5.3, i primi 25 ed i secondi 26 elementi ad incastro sono realizzati con elementi in rilievo ed incavi corrispondenti realizzati rispettivamente sulla prima superficie 15 e sulla seconda superficie 16 dei moduli 11 e 12, detti elementi in rilievo essendo costituiti da un bordo in rilievo e gli incavi corrispondenti essendo costituiti da una parte centrale scavata. In a third embodiment of the modules 11, 12 for the chassis 10 for motor vehicles according to the invention shown in Fig. 5.3, the first 25 and the second 26 interlocking elements are made with raised elements and corresponding recesses made respectively on the first surface 15 and on the second surface 16 of modules 11 and 12, said elements in relief being constituted by a raised edge and the corresponding recesses being constituted by a hollowed central part.
In una quarta forma di realizzazione dei moduli 11, 12 per il telaio 10 per autoveicoli secondo l’invenzione mostrata in Fig. 5.4, i primi 25 ed i secondi 26 elementi ad incastro sono realizzati con elementi in rilievo ed incavi corrispondenti realizzati rispettivamente sulla prima superficie 15 e sulla seconda superficie 16 dei moduli 11 e 12, detti elementi in rilievo ed incavi aventi ad esempio un profilo a nido d’ape, ad esempio esagonale. In a fourth embodiment of the modules 11, 12 for the chassis 10 for motor vehicles according to the invention shown in Fig.5.4, the first 25 and the second 26 interlocking elements are made with raised elements and corresponding recesses made respectively on the first surface 15 and on the second surface 16 of modules 11 and 12, said elements in relief and recesses having for example a honeycomb profile, for example hexagonal.
Naturalmente sono possibili altre forme di realizzazione con elementi ad incastro 25, 26 di tipo noto, ad esempio elementi noti costituiti da peduncoli superficiali realizzati sulla superficie dei moduli 11, 12 ed atti ad essere interconnessi fra loro. Naturally, other embodiments are possible with interlocking elements 25, 26 of a known type, for example known elements consisting of surface peduncles formed on the surface of the modules 11, 12 and capable of being interconnected with each other.
Preferibilmente i moduli 11, 12 del telaio 10 per autoveicoli sono realizzati utilizzando una combinazione di coppie di primi 25 e secondi 26 elementi ad incastro di tipo diverso. Preferably the modules 11, 12 of the chassis 10 for motor vehicles are made using a combination of pairs of first 25 and second 26 interlocking elements of different types.
In modo preferito i primi 25 ed i secondi 26 elementi ad incastro sono realizzati su una superficie laterale longitudinale del modulo 11, 12 per il telaio 10 per autoveicoli. Preferably, the first 25 and the second 26 interlocking elements are made on a longitudinal lateral surface of the module 11, 12 for the chassis 10 for motor vehicles.
Per ottenere una struttura finale del telaio 10 monolitica ed estremamente rigida (torsionalmente e flessionalmente) è infine necessario incollare i primi 25 ed i secondi 26 elementi ad incastro e/o la prima superficie 15 e sulla seconda superficie 16 dei moduli 11 e 12, mediante spalmatura con sostanze incollanti di tipo noto, disposte sulle superfici da unire subito prima dell’assemblaggio dei moduli 11 e 12. To obtain a final structure of the frame 10 monolithic and extremely rigid (torsionally and flexibly) it is finally necessary to glue the first 25 and the second 26 interlocking elements and / or the first surface 15 and on the second surface 16 of the modules 11 and 12, by means of spreading with known types of gluing substances, arranged on the surfaces to be joined immediately before assembling the modules 11 and 12.
Preferibilmente il collante tra i moduli 11 e 12 è consolidato/reticolato mediante un’operazione di riscaldamento della struttura con apposito sistema di riscaldamento di tipo noto. Preferably, the glue between modules 11 and 12 is consolidated / cross-linked by heating the structure with a special heating system of a known type.
I moduli 11, 12 sono atti ad essere montati in una vasca 40 di assemblaggio, che verrà spiegata in seguito più dettagliatamente, e sono realizzati mediante stampaggio 3D, preferibilmente mediante una batteria di stampanti 3D, ciascuna delle quali può lavorare se necessario con un materiale diverso dall’altra; ad esempio i moduli 11, 12 sono realizzati in polvere o filamenti di nylon, CF, titanio, fiberglass, Kevlar, poliuretano, ABS rinforzato con CF (chopped carbon), scalmalloy, e in generale materiali di tipo noto per la stampa 3D. The modules 11, 12 are adapted to be mounted in an assembly tank 40, which will be explained in more detail below, and are made by 3D printing, preferably by means of a battery of 3D printers, each of which can work if necessary with a material different from the other; for example, modules 11, 12 are made of powder or filaments of nylon, CF, titanium, fiberglass, Kevlar, polyurethane, ABS reinforced with CF (chopped carbon), scalmalloy, and in general materials of a type known for 3D printing.
Ad esempio per un autoveicolo di medie dimensioni (4,2-4,6 m di lunghezza; 1,7-1,9 m di larghezza; 1,5-1,7 m di altezza) e di media cilindrata (1,6 – 2,2 litri) si possono ipotizzare telai 10 costituiti da 40-80 moduli 11, 12. For example for a medium-sized vehicle (4.2-4.6 m long; 1.7-1.9 m wide; 1.5-1.7 m high) and medium-sized (1.6 - 2.2 liters) it is possible to hypothesize frames 10 consisting of 40-80 modules 11, 12.
Poiché la maggioranza degli autoveicoli presenta un piano di simmetria longitudinale (per quanto riguarda la struttura del telaio del veicolo) si può pensare che il numero di moduli 11, 12 realmente ed opportunamente differenti (in termini di materiali e di morfologia costituenti) si ridurranno a circa la metà rispetto al numero sopraindicato. Since the majority of motor vehicles have a plane of longitudinal symmetry (as far as the structure of the vehicle frame is concerned) it can be assumed that the number of modules 11, 12 really and suitably different (in terms of constituent materials and morphology) will be reduced to about half of the above number.
L’impianto di produzione del telaio 10 per autoveicoli secondo l’invenzione comprende in modo preferito: The production plant of chassis 10 for motor vehicles according to the invention preferably includes:
- almeno una stampante 3D per la stampa dei moduli 11, 12 del telaio per autoveicoli; - at least one 3D printer for printing the modules 11, 12 of the vehicle chassis;
- la vasca 40 per l’assemblaggio/contenimento dei moduli 11, 12 da fissare, avente una superficie 46 interna atta ad accoppiarsi con la superficie dei moduli 11, 12 quando sono fissati, incastrati fra loro per realizzare il telaio 10; la vasca 40 costituirà una sorta di culla/sede all’interno della quale il telaio 10 verrà assemblato in modo preferibilmente automatico. La vasca potrà a sua volta essere realizzata preferibilmente in materiale plastico mediante moduli 41, 42 stampati 3D e poi assemblati, con una loro suddivisione completamente diversa da quella del telaio 10: qui si seguirà più una logica di economicità realizzativa, anziché di resistenza strutturale. - the tank 40 for the assembly / containment of the modules 11, 12 to be fixed, having an internal surface 46 suitable for coupling with the surface of the modules 11, 12 when they are fixed, interlocked together to make the frame 10; the tub 40 will constitute a sort of cradle / seat within which the frame 10 will be assembled preferably automatically. The tank can in turn be preferably made of plastic material by means of modules 41, 42 3D printed and then assembled, with their subdivision completely different from that of the frame 10: here we will follow more a logic of construction economy, rather than structural strength.
In modo preferito sono previsti “n” esemplari di vasche 40 per ogni tipologia di telaio 10 da produrre in serie, in funzione della parallelizzazione dei flussi produttivi e quindi in relazione ai volumi di produzione che si dovranno sostenere per quello specifico telaio. Preferably, "n" examples of tubs 40 are provided for each type of frame 10 to be mass-produced, depending on the parallelization of the production flows and therefore in relation to the production volumes to be sustained for that specific frame.
La vasca comprende (sempre realizzati in stampa 3D) sistemi di aggancio 45 per garantire che almeno il primo modulo 11, 12 disposto in ogni lato della vasca 40 (e quindi del telaio 10 in fase di costruzione) possa essere fissato alla vasca 40. Per altri moduli 11, 12 del telaio 10 non saranno presumibilmente necessari agganci con la vasca 40, perché saranno gli incastri con i moduli 11, 12 limitrofi già inseriti (e agganciati alla vasca 40) a garantire il mantenimento di ciascun modulo 11, 12 nella corretta posizione. Gli agganci 45 dovranno poi, alla conclusione della fase di assemblaggio, permettere comunque il disimpegno del telaio 10 finito dalla vasca 40 di preparazione (opzionalmente il telaio 10 presenterà a sua volta dei ganci incorporati ad esempio nei quattro angoli alle estremità in modo da poter essere imbragabile da un sistema di presa e sollevamento realizzato ad hoc; preferibilmente la vasca 40 comprende un sistema di cinturamento e bloccaggio dei moduli 41, 42 costituenti la vasca 40, per evitare che si allontanino nella fase di pressatura del telaio descritta in seguito più nel dettaglio. The tank includes (again made in 3D printing) coupling systems 45 to ensure that at least the first module 11, 12 arranged on each side of the tank 40 (and therefore of the frame 10 under construction) can be fixed to the tank 40. To other modules 11, 12 of the frame 10 will presumably not need to be connected to the tank 40, because it will be the joints with the adjacent modules 11, 12 already inserted (and hooked to the tank 40) to ensure that each module 11, 12 is kept in the correct position. The hooks 45 must then, at the conclusion of the assembly phase, in any case allow the disengagement of the finished frame 10 from the preparation tank 40 (optionally the frame 10 will in turn have hooks incorporated, for example in the four corners at the ends so as to be able to be can be harnessed by an ad hoc gripping and lifting system; preferably the tank 40 comprises a system for belting and locking the modules 41, 42 constituting the tank 40, to prevent them from moving away during the pressing phase of the frame described in more detail below. .
- almeno una prima sottostazione automatica comprendente mezzi di preparazione/dosaggio e distribuzione di una sostanza incollante, per la distribuzione di un quantitativo predosato della sostanza incollante sugli elementi ad incastro 25, 26 e/o sulle superfici 15, 16 dei moduli 11, 12 da fissare; preferibilmente la sottostazione automatica comprende un sistema di preriscaldamento della sostanza incollante, ad esempio mediante raggi UV. - at least one first automatic substation comprising means for preparing / dosing and distributing a gluing substance, for the distribution of a pre-dosed quantity of the gluing substance on the interlocking elements 25, 26 and / or on the surfaces 15, 16 of the modules 11, 12 to be fix; preferably the automatic substation comprises a system for preheating the gluing substance, for example by means of UV rays.
- un sistema automatico comprendente mezzi di pressione, atto a tenere premute le superfici 15, 16 dei moduli 11, 12 da fissare; - an automatic system comprising pressure means, able to keep pressed the surfaces 15, 16 of the modules 11, 12 to be fixed;
- una seconda sottostazione comprendente mezzi di riscaldamento di tipo noto, per il riscaldamento/reticolazione della sostanza incollante; - a second substation comprising heating means of a known type, for heating / crosslinking the gluing substance;
- mezzi di movimentazione dei moduli 11, 12, ad esempio un robot dotato di pinza; - means for moving the modules 11, 12, for example a robot equipped with a gripper;
- mezzi di movimentazione della vasca 40 di assemblaggio, ad esempio sistemi noti di tipo AGV; - mezzi di movimentazione del telaio, ad esempio un paranco/manipolatore. - means for moving the assembly tank 40, for example known systems of the AGV type; - means for moving the frame, for example a hoist / manipulator.
Il procedimento per la produzione del telaio 10 per autoveicoli secondo l’invenzione comprende preferibilmente le seguenti fasi: The process for the production of the chassis 10 for motor vehicles according to the invention preferably includes the following steps:
- una prima fase di stampaggio in 3D dei moduli 11, 12 del telaio per autoveicoli, mediante almeno una stampante in 3D, preferibilmente con una batteria di stampanti in 3D; - a first 3D printing step of the modules 11, 12 of the vehicle chassis, by means of at least one 3D printer, preferably with a battery of 3D printers;
- una seconda fase di pulitura e rifinitura superficiale dei moduli 11, 12, per eliminare bave e residui dai pezzi stampati; - a second phase of cleaning and surface finishing of the modules 11, 12, to eliminate burrs and residues from the molded pieces;
- una terza fase opzionale di posizionamento, mediante un sistema automatizzato, dei moduli 11, 12 del telaio in corrispondenti vassoi di stoccaggio, in modo che detti moduli 11, 12 siano opportunamente orientati per una fase successiva di presa mediante mezzi di movimentazione dei moduli 11, 12; - an optional third step for positioning, by means of an automated system, the modules 11, 12 of the frame in corresponding storage trays, so that said modules 11, 12 are suitably oriented for a subsequent gripping step by means of handling means for the modules 11 , 12;
- una quarta fase di prelevamento, preferibilmente dal vassoio di stoccaggio dei moduli 11, 12 e di trasferimento di detti moduli 11, 12 presso la sottostazione di preparazione/dosaggio e distribuzione della sostanza incollante, mediante mezzi di movimentazione dei moduli 11, 12, ad esempio robot dotati di pinze; - a fourth step of picking up, preferably from the storage tray of modules 11, 12 and transferring said modules 11, 12 to the preparation / dosing and distribution substation of the gluing substance, by means of handling means of the modules 11, 12, to example robots equipped with grippers;
- una quinta fase di distribuzione del quantitativo predosato della sostanza incollante sugli elementi ad incastro 25, 26 e/o sulle superfici 15, 16 dei moduli 11, 12 da fissare, mediante mezzi di preparazione/dosaggio e distribuzione di detta sostanza incollante; - a fifth step of distributing the pre-dosed quantity of the gluing substance on the interlocking elements 25, 26 and / or on the surfaces 15, 16 of the modules 11, 12 to be fixed, by means of preparation / dosage and distribution of said gluing substance;
- una sesta fase di riconoscimento e di trasferimento dei moduli 11, 12 nella rispettiva posizione all’interno della vasca 40 di assemblaggio, mediante mezzi di riconoscimento e mezzi di movimentazione dei moduli 11, 12, ad esempio robot; - a sixth phase of recognition and transfer of the modules 11, 12 in the respective position inside the assembly tank 40, by means of recognition means and means for moving the modules 11, 12, for example robots;
- una settima fase di fissaggio di alcuni moduli 11, 12 alla vasca 40 di assemblaggio, per mezzo di un sistema di aggancio semplificato integrato nella vasca 40; - a seventh step for fixing some modules 11, 12 to the assembly tank 40, by means of a simplified coupling system integrated in the tank 40;
- una ottava fase di pressatura/consolidamento dei moduli 11, 12 da fissare, mediante il sistema automatico comprendente mezzi di pressione atti a tenere premute le superfici 15, 16 dei moduli 11, 12 da fissare, in modo che i rispettivi elementi ad incastro 25, 26 e/o superfici 15, 16 aderiscano tra loro, ad esempio per un tempo di circa 10 s e con una pressione adeguata, incollandosi in modo stabile; - an eighth step of pressing / consolidating the modules 11, 12 to be fixed, by means of the automatic system comprising pressure means adapted to keep pressed the surfaces 15, 16 of the modules 11, 12 to be fixed, so that the respective interlocking elements 25 , 26 and / or surfaces 15, 16 adhere to each other, for example for a time of about 10 s and with adequate pressure, sticking together in a stable manner;
- una nona fase opzionale di movimentazione della vasca 40 di assemblaggio con il telaio per veicoli completo di ogni sua sottoparte verso la stazione di riscaldamento/reticolazione della sostanza incollante, mediante i mezzi di movimentazione della vasca 40 di assemblaggio, ad esempio mediante sistemi noti di tipo AGV; - an optional ninth step of moving the assembly tank 40 with the vehicle frame complete with each of its sub-parts towards the heating / crosslinking station of the gluing substance, by means of the means for moving the assembly tank 40, for example by known systems of AGV type;
- una decima fase di riscaldamento del telaio per autoveicoli, ad esempio per un tempo da 10’ a 30’ e ad una temperatura compresa tra 70° e 130°C; - a tenth heating phase of the vehicle chassis, for example for a time from 10 'to 30' and at a temperature between 70 ° and 130 ° C;
- una undicesima fase di aggancio dei punti di aggancio dei quattro moduli angolari del telaio per autoveicoli mediante mezzi di movimentazione del telaio, ad esempio un paranco/manipolatore, in modo da staccare il telaio per autoveicoli dalla vasca 40 di assemblaggio; - an eleventh step of hooking the hooking points of the four corner modules of the frame for motor vehicles by means of moving the frame, for example a hoist / manipulator, so as to detach the frame for motor vehicles from the assembly tank 40;
- una dodicesima fase di posizionamento del telaio su un carrello/vassoio, mediante detti mezzi di movimentazione del telaio, ad esempio un paranco/manipolatore; - a twelfth step for positioning the frame on a trolley / tray, by means of said means for moving the frame, for example a hoist / manipulator;
- una tredicesima fase di riposizionamento della vasca 40 di assemblaggio, mediante mezzi di movimentazione della vasca 40, ad esempio mediante sistemi noti di tipo AGV. - a thirteenth step of repositioning the assembly tank 40, by means of moving the tank 40, for example by means of known systems of the AGV type.
Vantaggiosamente, il procedimento per la produzione del telaio 10 per autoveicoli secondo l’invenzione consente di avere un WIP (Work In Progress) di questa lavorazione ridotto al minimo, e consente di avere una produzione JIT (Just In Time) di quello che serve, quando serve, in modo snello ed integrato. Advantageously, the process for the production of the chassis 10 for motor vehicles according to the invention allows to have a WIP (Work In Progress) of this processing reduced to a minimum, and allows to have a JIT (Just In Time) production of what is needed, when needed, in a lean and integrated way.
Grazie all’adozione delle tecnologie di stampa 3D (insieme alla robotizzazione delle altre operazioni) sarà conseguibile un livello di flessibilità molto elevato delle linee di produzione degli autoveicoli, tale da rendere possibile e producibile a costi competitivi un veicolo davvero customizzato, al limite fatto su misura per le esigenze dello specifico cliente finale, cosa oggigiorno possibile solo per prototipi o veicoli dal costo elevatissimo. Thanks to the adoption of 3D printing technologies (together with the robotization of the other operations) a very high level of flexibility of the vehicle production lines will be attainable, such as to make a truly customized vehicle possible and producible at competitive costs, to the limit made on tailored to the needs of the specific end customer, which is nowadays possible only for prototypes or vehicles with a very high cost.
Si sono descritte forme preferite di attuazione dell’invenzione, ma naturalmente esse sono suscettibili di ulteriori modifiche e varianti nell’ambito della medesima idea inventiva. In particolare, agli esperti nel ramo risulteranno immediatamente evidenti numerose varianti e modifiche, funzionalmente equivalenti alle precedenti, che ricadono nel campo di protezione dell'invenzione come evidenziato nelle rivendicazioni allegate nelle quali, eventuali segni di riferimento posti tra parentesi non possono essere interpretati nel senso di limitare le rivendicazioni stesse. Inoltre, la parola "comprendente" non esclude la presenza di elementi e/o fasi diversi da quelli elencati nelle rivendicazioni. L’articolo “un”, “uno” o “una” precedente un elemento non esclude la presenza di una pluralità di tali elementi. Il semplice fatto che alcune caratteristiche siano citate in rivendicazioni dipendenti diverse tra loro non indica che una combinazione di queste caratteristiche non possa essere vantaggiosamente utilizzata. Preferred forms of implementation of the invention have been described, but of course they are susceptible to further modifications and variations within the same inventive idea. In particular, to those skilled in the art, numerous variants and modifications, functionally equivalent to the previous ones, will be immediately evident, which fall within the scope of the invention as highlighted in the attached claims in which any reference marks placed between brackets cannot be interpreted in the sense of to limit the claims themselves. Furthermore, the word "comprising" does not exclude the presence of elements and / or phases other than those listed in the claims. The article "a", "one" or "a" preceding an element does not exclude the presence of a plurality of such elements. The mere fact that some characteristics are mentioned in different dependent claims does not indicate that a combination of these characteristics cannot be advantageously used.
Claims (11)
Priority Applications (3)
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|---|---|---|---|
| IT102018000004711A IT201800004711A1 (en) | 2018-04-19 | 2018-04-19 | Vehicle chassis and module for said chassis |
| EP19721861.3A EP3781387B1 (en) | 2018-04-19 | 2019-03-29 | Process and plant for producing a modular structure, in particular a chassis for motor vehicles and a module for such chassis |
| PCT/IT2019/000026 WO2019202619A1 (en) | 2018-04-19 | 2019-03-29 | Process and plant for producing a modular structure, in particular a chassis for motor vehicles and a module for such chassis |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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Family
ID=62952248
Family Applications (1)
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-
2018
- 2018-04-19 IT IT102018000004711A patent/IT201800004711A1/en unknown
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