WO2020084214A1 - Procede d'assemblage de capot de vehicule automobile sur une ligne d'assemblage avec un systeme de vision artificielle - Google Patents
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Abstract
L'invention a trait à un procédé d'assemblage d'un capot (4) sur une caisse (6) de véhicule automobile, sur une station (2) d'une ligne d'assemblage, ledit procédé comprenant les étapes suivantes: mise en position du capot (4) sur la caisse, en position ouverte; engagement et serrage d'écrous de fixation du capot (4) à la caisse; abaissement du capot vers une position fermée et une étape de mise en position du capot (4) est réalisée exclusivement par un robot industriel (10) alors que la caisse (6) est à l'arrêt sur la ligne d'assemblage. L'invention a également trait à une ligne d'assemblage de capot sur une caisse de véhicule automobile configurée pour effectuer le procédé de l'invention.
Description
PROCEDE D’ASSEMBLAGE DE CAPOT DE VEHICULE AUTOMOBILE SUR UNE LIGNE D’ASSEMBLAGE AVEC UN SYSTEME DE VISION ARTIFICIELLE
La présente invention revendique la priorité de la demande française 1859899 déposé le 26 Octobre 2018 dont le contenu (texte, dessins et revendications) est ici incorporé par référence. L’invention a trait au domaine des véhicules automobiles, plus particulièrement à l’assemblage des capots de véhicules automobiles.
L’assemblage d’un capot sur une caisse de véhicule automobile se fait généralement sur une ligne d’assemblage. La caisse est déplacée sur la ligne d’assemblage au moyen d’un convoyeur. Deux opérateurs disposent un gabarit de positionnement du capot sur la caisse et positionnent ensuite le capot manuellement sur la caisse au moyen du gabarit. Les deux opérateurs vissent ensuite le capot et enlèvent le gabarit.
Ce procédé nécessite deux opérateurs et un montage manuel ce qui rend complexe et long l’assemblage d’un capot sur une caisse de véhicule automobile.
Le document de brevet publié WO 2017/103364 A1 divulgue un poste d’une ligne d’assemblage pour monter une pluralité de composants sur une pièce. Le poste de la ligne d’assemblage est équipé d’un moyen robotique assurant la préhension simultanée d’une pluralité de composants et le montage des composants sur ladite pièce. Ce document ne concerne cependant pas le montage d’un capot de véhicule automobile sur une ligne d’assemblage.
L’invention a pour objectif de pallier au moins un des inconvénients de l’état de la technique susmentionné. Plus particulièrement, l’invention a pour objectif de fournir une solution simplifiant l’assemblage d’un capot sur une caisse de véhicule automobile sur une ligne d’assemblage. L’invention a également pour objectif une solution simple, économique et robuste.
L’invention a pour objet un procédé d’assemblage d’un capot sur une caisse de véhicule automobile, sur une station d’une ligne d’assemblage, ledit procédé comprenant les étapes suivantes : mise en position du capot sur la caisse, en position ouverte ; engagement et serrage d’écrous de fixation du capot à la caisse ; abaissement du capot vers une position fermée ; remarquable en ce que l’étape de
mise en position du capot est réalisée exclusivement par un robot industriel alors que la caisse est à l’arrêt sur la ligne d’assemblage.
Selon un mode avantageux de l’invention, ledit procédé comprend l’étape préalable : arrêt et positionnement de la caisse.
Selon un mode avantageux de l’invention, l’étape d’arrêt et positionnement de la caisse comprend un guidage latéral d’un chariot supportant la caisse, par des moyens de guidage mécanique.
Selon un mode avantageux de l’invention, l’étape d’engagement et serrage des écrous de fixation est réalisée exclusivement par au moins un robot collaboratif alors que la caisse est toujours à l’arrêt sur la ligne d’assemblage.
Selon un mode avantageux de l’invention, l’étape d’engagement et serrage d’écrous de fixation comprend un chargement d’écrous, depuis un système d’approvisionnement, par une visseuse sur l’au moins un robot collaboratif.
Selon un mode avantageux de l’invention, l’étape d’abaissement du capot est réalisée par le ou un des robots collaboratifs alors que la caisse est encore à l’arrêt sur la ligne d’assemblage.
Selon un mode avantageux de l’invention, le procédé comprend l’étape additionnelle, entre l’étape de mise en position du capot et l’étape d’abaissement du capot : mise en position sur la caisse d’au moins une butée du capot à l’état fermé par l’au moins un robot collaboratif équipé d’une pince de préhension.
Selon un mode avantageux de l’invention, l’étape de mise en position sur la caisse d’au moins une butée est réalisée avant l’étape d’engagement et serrage d’écrous de fixation.
L’invention a également pour objet une ligne assemblage de capot sur une caisse de véhicule automobile, comprenant au moins un chariot à guidage magnétique, apte à supporter la caisse ; et un robot industriel ; remarquable en ce que le robot industriel comprend une main configurée pour la préhension d’un capot, la ligne d’assemblage étant configurée pour réaliser le procédé selon l’invention.
Selon un mode avantageux de l’invention, ladite ligne comprend, en outre, au moins un robot collaboratif ; une zone de stockage de butées du capot ; et un dispositif de vision configuré pour déterminer les positions des butées sur la zone de stockage ; ladite zone, ledit dispositif et ledit au moins un robot collaboratif étant configurés pour réaliser le procédé selon l’un des modes de réalisation exposé ci-dessus.
Les mesures de l’invention sont intéressantes en ce que l’ensemble du procédé d’assemblage du capot sur une caisse de véhicule automobile est automatisé complètement dans une ligne de production. La mise en place du capot est réalisée exclusivement par un robot industriel et permet ainsi de faciliter l’assemblage du capot. Le vissage du capot est également automatisé et réalisé exclusivement par un ou plusieurs robots collaboratifs. L’invention permet ainsi de s’affranchir d’opérateurs pour la mise en place et le vissage du capot, diminuant les risques de défauts d’assemblage du capot tel que les oublis de vissage. L’invention propose également l’utilisation d’un robot collaboratif pour le positionnement automatisé de butées sur la caisse de véhicule. L’invention permet ainsi un gain de temps et de coût de montage du capot sur une caisse de véhicule automobile.
D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l’aide de la description et des dessins parmi lesquels :
- [Fig. 1] représente une vue de dessus d’une station de montage de capot sur une ligne d’assemblage de véhicule automobile, conformément à l’invention ;
- [Fig. 2] représente une vue en perspective de la station de montage de capot représentée à la figure 1 ;
- [Fig. 3] représente une vue de profil et de face d’une caisse de véhicule automobile sur un convoyeur de la station de montage représentée aux figures 1 et 2 ;
- [Fig. 4] représente une portion d’un robot collaboratif de la station de montage équipé d’une pince de préhension de butées ;
- [Fig. 5] représente la caisse de véhicule automobile sur laquelle est montée un capot.
Les figures 1 et 2 représentent respectivement des vues de dessus et en perspective d’une station 2 d’une ligne assemblage de capot 4 sur une caisse 6 de véhicule automobile. Il sera également décrit un procédé d’assemblage d’un capot sur une caisse de véhicule automobile, sur la station de la ligne d’assemblage. La station 2 de ligne d’assemblage comprend un moins un chariot 8 à guidage magnétique, apte à supporter la caisse. La station comprend également un robot industriel 10.
Le chariot 8 est avantageusement un véhicule à guidage automatique aussi connu sous l’acronyme anglo-saxon AGV (Automatic Guided Vehicle). Le chariot 8 est guidé le long d’une bande magnétique au sol. Le chariot 8 est configuré pour transporter la caisse de façon autonome, d’une station de la ligne d’assemblage à une autre.
Afin de garantir la sécurité au sein de la station, la station présente deux barrages immatériels de sécurité (non représentés) pour l’entrée et la sortie de la caisse respectivement, au sein de la station.
Lorsque la caisse 6 arrive dans la station 2, la caisse 6 est mise à l’arrêt et positionnée. L’étape d’arrêt et positionnement de la caisse 6 comprend un guidage latéral du chariot 8 supportant la caisse 6, par des moyens de guidage mécanique.
La figure 3 illustre une vue de profil et de face de la caisse 6 sur le chariot 8 où sont également représentés les moyens de guidage mécanique 12. Les moyens de guidage mécanique 12 peuvent comprendre un système de re-taquage et permettent d’assurer un positionnement correct de la caisse 6 du véhicule automobile le long d’une direction de déplacement de la caisse et maintiennent ladite caisse dans ladite position avant l’étape de positionnement du capot sur la caisse.
De retour aux figures 1 et 2, une fois la caisse 6 mise à l’arrêt et positionnée, le capot 4 est mis en position sur la caisse, en position ouverte, cette étape étant réalisée exclusivement par le robot industriel 10. Le capot 4 en position ouverte est visible à la figure 2. Le robot industriel 10 comprend une main 14 configurée pour la préhension du capot 4. La station peut comprendre un tapis d’approvisionnement 16 de capots 4 assemblés. Le robot industriel 10 est configuré pour prendre un capot 4 depuis le tapis d’approvisionnement 16 et le positionner sur la caisse 6, celle-ci étant à l’arrêt sur la ligne d’assemblage.
La station 2 comprend au moins un robot collaboratif 18. Au moins un robot collaboratif 18.1 est équipé d’au moins une visseuse. La station comprend un système d’approvisionnement 20 en écrous. Le procédé comprend une étape d’engagement et serrage d’écrous de fixation du capot 4 à la caisse 6, après l’étape de mise en position du capot 4 sur la caisse 6 en position ouverte. Préférentiellement, le ou chaque robot collaboratif 18.1 comprend deux visseuses asservies. L’étape d’engagement et de serrage d’écrous de fixation comprend un chargement d’écrous, depuis le système d’approvisionnement 20, par une visseuse sur l’au moins un robot collaboratif 18.1 . Le ou chaque robot collaboratif 18.1 est configuré pour prendre deux écrous depuis le système d’approvisionnement 20 et visser le côté gauche du capot. Le robot 18.1 prend ensuite deux écrous pourfixer le côté droit du capot 4 sur la caisse 6. Un seul robot collaboratif 18.1 est représenté.
La ou les visseuses du ou des robots collaboratifs 18.1 sont des visseuses électriques asservies avec un capteur de couple. La station d’assemblage 2 peut également comprendre des coffrets d’asservissement (non représentés) connectés aux visseuses et configurés pour enregistrer le couple et l’angle de chaque vissage effectué. L’analyse de ces paramètres de vissage permet de contrôler la qualité de chaque vissage effectué par le ou les robots. La station d’assemblage peut comprendre un automate (non représenté) configuré pour effectuer le contrôle de chaque vissage au moyen d’un signal envoyé par les coffrets des visseuses asservies.
Après l’étape d’engagement et de serrage des écrous, le procédé comprend une étape d’abaissement du capot 4. Cette étape est réalisée par le ou un des robots collaboratifs 18 alors que la caisse 6 est encore à l’arrêt sur la ligne d’assemblage.
Selon un mode préférentiel de l’invention, au moins un robot collaboratif 18.2 est équipé d’une pince de préhension. Selon ce mode de réalisation, le procédé comprend une étape additionnelle de mise en position sur la caisse 6 d’au moins une butée 22 du capot à l’état fermé, entre l’étape de mise en position du capot et l’étape d’abaissement du capot, ladite étape étant effectuée par ledit robot collaboratif 18.2 équipé de la pince de préhension. La station comprend une zone 24 de stockage de butées 22 du capot et un dispositif de vision (non représenté) configuré pour déterminer les positions des butées sur la zone de stockage 24. Le dispositif de vision
est configuré, selon des algorithmes internes de travail, pour saisir et transmettre les coordonnées de chaque butée 22 à saisir afin de guider le ou les robots collaboratifs 18.2. Ces dispositifs de vision sont bien connus en soi.
La figure 4 illustre une portion du robot collaboratif 18.2 équipé de la pince de préhension 26. Le robot collaboratif équipé de la pince de préhension 26 comprend avantageusement un capteur d’effort 28 configuré pour détecter la préhension de plus d’une butée à la fois par le robot 18.2. Dans le cas où le capteur d’effort détecte la présence de deux butées saisies par le robot, un signal d’erreur est envoyé à l’automate. La figure 5 illustre la caisse 6 du véhicule avec le capot 4 assemblé en position fermée. Les butées 22 sont également représentées. Les butées 22 sont disposées sur une portion avant de la caisse 6 et sont destinées à régler la position fermée du capot pour assurer un affleurement précis de celui-ci par rapport aux parties adjacentes de la caisse. De retour aux figures 1 et 2, une fois que le robot collaboratif 18.2 a abaissé le capot, la caisse est débloquée et sortie de la station au moyen du chariot 8.
Claims
1 . Procédé d’assemblage d’un capot (4) sur une caisse (6) de véhicule automobile, sur une station (2) d’une ligne d’assemblage, ledit procédé comprenant les étapes suivantes :
- mise en position du capot (4) sur la caisse (6), en position ouverte ;
- engagement et serrage d’écrous de fixation du capot (4) à la caisse (6);
- abaissement du capot (4) vers une position fermée ;
caractérisé en ce que l’étape de mise en position du capot (4) est réalisée exclusivement par un robot industriel (10) alors que la caisse est à l’arrêt sur la ligne d’assemblage.
2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que ledit procédé comprend l’étape préalable :
- arrêt et positionnement de la caisse (6).
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l’étape d’arrêt et positionnement de la caisse (6) comprend un guidage latéral d’un chariot (8) supportant la caisse (4), par des moyens de guidage mécanique (12).
4. Procédé selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l’étape d’engagement et serrage d’écrous de fixation est réalisée exclusivement par au moins un robot collaboratif (18, 18.1 ) alors que la caisse est toujours à l’arrêt sur la ligne d’assemblage.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l’étape d’engagement et serrage d’écrous de fixation comprend un chargement d’écrous, depuis un système d’approvisionnement (20), par une visseuse sur l’au moins un robot collaboratif (18, 18.1 ).
6. Procédé selon l’une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que l’étape d’abaissement du capot (4) est réalisée par le ou un des robots collaboratifs (18.2) alors que la caisse (6) est encore à l’arrêt sur la ligne d’assemblage.
7. Procédé selon l’une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que ledit procédé comprend l’étape additionnelle, entre l’étape de mise en position du capot (4) et l’étape d’abaissement du capot :
- mise en position sur la caisse (6) d’au moins une butée (22) du capot (4) à l’état fermé par l’au moins un robot collaboratif (18.2) équipé d’une pince de préhension (26).
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que l’étape de mise en position sur la caisse (6) d’au moins une butée (22) est réalisée avant l’étape d’engagement et serrage d’écrous de fixation.
9. Ligne assemblage de capot (4) sur une caisse de véhicule automobile, comprenant :
- au moins un chariot (8) à guidage magnétique, apte à supporter la caisse (6); et
- un robot industriel (10) ;
caractérisé en ce que le robot industriel (10) comprend une main (14) configurée pour la préhension d’un capot (4), la ligne d’assemblage étant configurée pour réaliser le procédé selon l’une des revendications 1 à 8.
10. Ligne d’assemblage selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite ligne comprend, en outre,
- au moins un robot collaboratif (18, 18.2) ;
- une zone de stockage (24) de butées (22) du capot (4); et
- un dispositif de vision configuré pour déterminer les positions des butées (22) sur la zone de stockage (24) ;
ladite zone (24), ledit dispositif et ledit au moins un robot collaboratif (18, 18.2) étant configurés pour réaliser le procédé selon l’une des revendications 7 et 8.
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Also Published As
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| EP3870392A1 (fr) | 2021-09-01 |
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