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biles "Système d'assemblage par soudage de carrosseries automobiles"
Aux Etats-Unis d'Amérique, la plupart des carrosseries de véhicules automobiles sont soudées ma-
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continue. Différentes carrosseries assemblées de manière lâche peuvent être pré-programmées pour un déplacement à travers la chatne sur des palettes ou chariots, avec des châssis "d'encadrement" de situation latérale correspondants , un soudage manuel étant utilisé suivant les besoins pour la carrosserie qui se déplace sur la chaîne.
Certaines usines d'assemblage de carrosseries font appel à des chevalets d'encadrement qui maintiennent tous les éléments principaux, sous-carrosseries, côtés et sommets, en association convenable dans un seul accessoire spécial, avec un soudage manuel
de même mis en oeuvre pour tenir compte de différentes exigences de soudage pour une carrosserie particulière quelconque. Dans certains cas, des machines à souder par point multiples automatiques sont montées sur une tête de châssis avec des piliers pivotants. Toutefois, dans de tels cas les emplacements de soudage sont fixés pour chaque carrosserie particulière, sans aucun moyen prévu pour programmer les têtes de soudage pour des carrosseries différentes.
Dans un cas concernant un modèle de voiture particulier comportant trois styles de carrosserie,
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ge par point ou de finition en des stations fixes successives. Des moyens avaient été prévus pour un encadrement initial des éléments principaux dans une première section de carrousel où des chariots portant le châssis ou partie inférieure de la carrosserie se dé-
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les de carrosserie individuels, le soudage étant exécuté partiellement à la main et partiellement avec des têtes de soudage automatiques limitées à des points
da soudure communs pour les trois styles de carrosserie, avec les chariots en circulation continue revenant à une position de départ à la fin de chaque cycle de soudage. Le soudage manuel était utilisé pour tous les endroits qui différaient pour les différents sytles de carrosserie. Le soudage par robot progra mmé .pour une modification automatique en fonction des différents styles de- carrosserie a entièrement lieu dans la seconde section après que la géométrie de la carrosserie a été fixée dans la première station d'encadrement à carrousel à circulation continue. Après la circulation intermittente dans la seconde section de robot, des moyens étaient prévus pour que les chariots reprennent leur circulation continue à travers une troisième section où un soudage par point de finition était exécuté manuellement.
Dans le cas de chaînes automatiques, le système de transfert est toujours un système rigide, qui exige des étapes fixes de chaque station de soudage à
la suivante et un routage nécessaire des pièces avec
une vitesse prédéterminée et constante dans le transfert.
L'inconvénient de ce système connu réside
en particulier dans sa rigidité, qui rend extrêmement difficile et onéreuse l'éventuelle introduction ou élimination d'opérations supplémentaires ou intermédiaires et rend nécessaire une reconstruction de l'ensemble de l'outillage pour la production d'un nouveau modèle de voiture qui doit passer dans la même chaîne.
En ce qui concerne des sous-assemblages de carrosserie de véhicule en tôle métallique principaux, tels que des ouvertures ou portes latérales, il est
de pratique courante d'assembler manuellement les pièces composantes dans une presse à points multiples à usage unique ne comportant aucune caractéristique de robot programmable. Les pièces sont situées avec précision par des accessoires à usage unique qui permettent d'une façon typique le soudage de jusqu'à 30 points par station. Avec un tel système, il est évidemment nécessaire de prévoir une presse à points multiples complète avec toutes les têtes de soudage nécessaires pour chaque sous-assemblage à pièces multiples différent, avec les prix de revient d'équipement élevés en résultant lors d'un changement de modèle ainsi que des retards de temps à la production de l'ordre de 4 à 6 semaines.
La présente invention vise la conception
d'un système perfectionné d'assemblage par soudage, qui surmonte beaucoup de limitations et inconvénients des systèmes connus définis précédemment, tout en augmentant également la souplesse avec un prix de revient réduit pour souder automatiquement différentes carrosseries
de véhicule en une progression erratique sur la même chaîne, ainsi que pour réduire largement le prix de revient du ré-outillage de changement pour de nouveaux styles de carrosserie. Afin de réaliser les
buts définis ci-dessus, la présente invention comprend un système pour l'assemblage par soudage de carrosseries de véhicules et structures analogues, comportant des éléments en tôle métallique estampés, caractérisé par la combinaison de (a) une multiplicité de palettes porteuses de support, chacune étant dotée de dispositifs de référence et de serrage, capables de correspondre à la surface inférieure d'une carrosserie pré-assemblée sans fixation, pour relier provisoirement les éléments de tôle métallique estampés qui la composent et pour serrer cette carrosserie pré-assemblée sans fixationsur la palette en une position pré-établie; (b) une
ou plusieurs stations de sondage "d'encadrement" comportant chacune en plus de dispositifs de soudage programmables, des châssis latéraux de maintien interchangeables dénommés ci-après "cadres latéraux" capables d'engager une carrosserie pré-assemblée portée par une palette, pour donner à cette carrosserie la géométrie finale précise (éventuellement des éléments de situation in- terchangeables, par exemple pour des modèles à "deux portes" et "quatre portes", peuvent être incorporés sur un cadre latéral donné), et (c) des dispositifs de support et de transfert capables de supporter de manière stable les palettes et de réaliser leur déplacement suivant un parcours traversant les stations de soudage.
Suivant l'invention, les dispositifs de support et de transfert pour les palettes peuvent être réalisés soit en tant qu'unités de transfert à motorisation autonome, soit par une chaîne de transfert étape par étape, ou encore avec une chaîne de transfert non synchrone.
Suivant un autre but de l'invention, une station d'encadrement est capable de recevoir au moins deux types différents de "cadres latéraux" dont chacun est équipé de manière à travailler sur un type de carrosserie différent de celui pour lequel les autres types de "cadres latéraux" sont équipés, des dispositifs étant prévus pour déplacer à la position active le type requis de "cadres latéraux", les autres se trouvant dans une position d'attente.
Les dispositifs de soudage de chaque station sont principalement constitués par des robots possédant des programmes différents choisis à chaque fois par un dispositif de commande programmable suivant le type de carrosserie à souder.
Ainsi, le système comprend un transfert intermittent de carrosseries différentes vers. des stations fixes individuelles, avec des palettes rigides destinées au montage précis du châssis ou partie inférieure de carrosserie monté sur des chariots à auto-propulsion
ou déplacé dans un système de va-et-vient ou encore
par un transporteur continu, avec des moyens pour libérer l'entraînement des palettes dans les stations fixes respectives. Des cadres latéraux prévus dans une station d'encadrement donnée peuvent être interchangés
avec d'autres cadres latéraux ou adaptés d'une autre façon de manière à accepter des carrosseries différentes avec des moyens prévus pour un soudage programmé de manière à satisfaire les exigences de chaque carrosserie différente, par exemple grâce à des unités de soudage "robotisées". Des cadres interchangeables rapidement avec un mouvement de va-et-vient peuvent être prévus lorsque c'est nécessaire pour accepter les éléments laté-
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drement alternée peut être utilisée pour accepter autant de carrosseries différentes que le constructeur désire en assembler dans un seul système.
Le système suivant la présente invention diffère de l'un quelconque des systèmes antérieurs connus précités sous plusieurs aspects. Tout soudage manuel est éliminé et tout le soudage automatique est exécuté dans des stations fixes, ce qui élimine tout besoin de déplacement de têtes de soudage avec une chaîne à circulation continue. Dans la forme de réalisation préférée, des carrosseries différentes sont acceptées dans la même station d'encadrement en prévoyant des cadres latéraux interchangeables rapidement avec des unités de soudage programmables destinées à une modification automatique pour les différentes exigences de soudage de chacune des carrosseries.
D'une façon facultative, un cadre donné peut être équipé d'éléments de situation interchangeables automatiquement qui peuvent être adaptés à différentes carrosseries telles que des modèles à "deux portes" et "quatre portes" qui sont à part cela généralement semblables dans la configuration générale de la carrosserie. Des moyens sont prévus pour accepter différentes palettes de châssis ou de partie inférieure de carrosserie lorsque c'est nécessaire pour différentes carrosseries et une souplesse totale peut être atteinte pour traiter finalement n'importe quel nombre de modèles et de styles de carrosserie d'automobile dans n'importe quel ordre mélangé dans un seul système, dans lequel toutes les opérations de soudage sont exécutées automatiquement.
Une souplesse supplémentaire et une plus grande économie dans la modification pour de nouveaux modèles sont -offertes en réduisant au minimum l'outillage spécial requis pour situer des éléments particulier de la carrosserie dans les encadrements latéraux et sur les palettes, ce qui conjointement avec la souplesse dans les unités de soudage reprogrammables, réduit énergiquement la dépense lors d'un changement de modèle.
Ainsi, les avantages de l'invention résident principalement en fait en ce qu'elle offre une chatne d'assemblage automatique de carrosseries, pouvant être programmée avec une possibilité de variation automatique du programme en fonction de chaque type de carrosserie
à assembler, en ce qu'elle permet de modifier à tout moment la proportion de taux de production d'un type de carrosserie non fixé ou "en blanc" par rapport à
un autre type, et en ce qu'elle permet un ré-outillage pour un nouveau type de carrosserie en une période
très brève et avec des frais d'investissement réduits au minimum.
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éléments principaux de la partie inférieure de la carrosserie, des côtés et de la toiture de la carrosserie complète a été étendu suivant la présente invention à des sous-assemblages principaux, tels que les ouvertures latérales ou les portes, qui peuvent être intégrés dans un système total comportant l'assemblage final par soudage de la carrosserie ou qui peut être utilisé séparément pour produire différents sous-assemblages en tant que produits finis d'un système de sous-assemblage donné.
A nouveau, les pièces constitutives peuvent être pré-assemblées en une configuration approximative, introduites dans une station d'encadrement qui oriente avec précision les pièces pour un soudage d'agrafage initial en association d'assemblage mutuellement fixé, ce qui est suivi par l'achèvement du soudage dans des stations de resoudage par point et dans certains cas avec d'autres pièces constitutives ajoutées.
On obtient dans de telles chaînes de sous-
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appliqué à l'assemblage final par soudage de la carrosserie. Ainsi, des cadres latéraux ou des accessoires équivalents peuvent être utilisés de manière interchangeable dans une station d'encadrement initiale
avec des robots de soudage programmables destinés à souder à l'origine n'importe lequel des différents sousassemblages qui peuventêtre traités par lots ou suivant une séquence erratique. Un changement de modèle peut être effectué grâce à des changements mineurs dans l'outillage ou de situation de tels cadres latéraux et le temps de changement peut être litéralement réduit de plusieurs semaines à quelques jours, le prix de revient réduit d'un tel changement de modèle étant l'une des
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qué à un assemblage final ou cous-assemblage quelconque de différentes carrosseries de véhicule automobile soudées.
D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description ci-après, donnée à titre d'exemple non limitatif et en se référant aux dessins annexés, dans lesquels: La figure 1 est une vue en élévation frontale, partiellement en coupe, d'une station de soudage "d'encadrement" réalisée suivant l'invention. La figure 2 est une vue en coupe longitudinale schématique de la station suivant la ligne II-II de la figure 1. La figure 3 est une vue en plan schématique d'une installation équipée de stations de soudage à encadrement et autres.
La figuré 4 est une vue en élévation latérale schématique d'une variante de chaîne d'assemblage comportant une modification dans la construction des figures 1 et 3.
La figure 5 est une vue en plan de la chaîne d'assemblage illustrée à la figure 4. La figure 6 est une vue en coupe suivant la ligne VI-VI de la figure 5. La figure 7 est une vue en plan schématique d'une autre chaîne d'assemblage modifiée incorporant une variante de réalisation de l'invention. La figure 8 est une vue en élévation latérale d'un cadre latéral équipé d'éléments de situation interchangeables pour des modèles deux - portes" et "à quatre portes". La figure 9 est une vue en plan du cadre illustré à la figure 8. La figure 10 est une vue en plan schématique d'une installation pour un système de soudage d'ouvertures latérales de véhicule automobile. La figure 11 est une vue en plan partielle à grande échelle de l'une des stationsd'encadrement illustrées à la figure 10.
La figure 12 est une autre vue en bout à grande échelle de la station d'encadrement de la figure
11, suivant la ligne 12-12 de cette dernière. La figure 13 est une vue en élévation latérale partielle illustrant des pièces constituantes d'une ouverture latérale, telles que chargées manuellement sur un transporteur aérien pour un transport depuis la zone de chargement vers l'une des premières stations d'encadrement illustrées à la figure 10.
La figuré 14 est une vue en bout suivant la ligne 14-14 de la figure 13, mais avec un moteur d'entraînement omis dans cette dernière qui a été ajouté au s omme t.
La figure 15 est une vue en élévation latérale semblable à la figure 13, illustrant des éléments constitutifs supplémentaires de la suspension de transporteur et de moteur d'entraînement. La figure 16 est une vue en bout suivant la ligne 16-16 de la figure 15. La figure 17 est une vue en élévation en bout à grande échelle illustrant des détails de la suspension de cadre illustrée à la figure 12. La figure 18 est une vue en élévation latérale de la suspension de la figure 17.
Aux figures 1 et 2, une station de soudage
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un châssis de sortie 14. Dans les coins supérieurs des châssis 12 et 14, on a fixé deux rails s'étendant longitudinalement à travers la station 10. Deux guides latéraux longitudinaux sont agencés à la base de la station 10, chacun d'eux comportant des rouleaux à arbre vertical 20 qui guident une unité de transfert motorisée autonome 22 comportant des roues 24 qui sont guidées et commandées le long d'un parcours à travers une installation de soudage de "carrosserie en blanc" grâce à des moyens de commande appropriés connus.
Une palette 26 est placée par des moyens manuels ou mécaniques appropriés sur l'unité de transfert
22 qui peut être soulevée et abaissée à l'aide de cylindres pneumatiques ou hydrauliques 28. La palette
26 est dotée de dispositifs de situation 27 et de dispositifs de serrage 29 correspondant à ia partie inférieure ou châssis de carrosserie 31 d'une carrosserie
de véhicule automobile qui a été pré-assemblée de manière lâche en reliant provisoirement les éléments en tôle métallique estampés préalablement à leur serrage sur la palette. Une station de soudage 10 est dotée de quatre sièges de référence 32 pour centrer des saillies sphériques à auto-centrage montées sur la palette 26.
Sur chaque côté de la station 10, deux cadres latéraux 36 sont prévus et à leurs extrémités supérieures 38 sont montés des galets ou rouleaux 40 qui circulent sur les rails 16 et permettent aux cadres latéraux 36 d'osciller autour des axes des rails 16 et
de circuler longitudinalement sur ces rails. Les extrémités inférieures 42 des cadres latéraux 36 comportent chacune deux arrêts 44 qui agissent de manière à situer des surfaces de référence 46 de la palette 26.
Comme illustré à la figure 1, les extrémités inférieures 42 des cadres latéraux 36 sont situées au moyen d'un galet partiellement sphérique 48 dans une fourche 50 placée sur un levier de commande 52, qui peut être amené à osciller suivant la direction d'une flèche "L" indiquée à la figure 1, de façon à accepter grSce au galet 48 et à la fourche 50, une oscillation du cadre la-téral 36 respectif avec un mouvement de pivotement autour de l'axe du rail 16.
Chacune des deux paires de cadres latéraux 36 comporte des dispositifs de serrage, dont l'un a été représenté en 37, qui sont destinés à maintenir la carrosserie en blanc pré-assemblée de manière à établir sa géométrie finale. Les dispositifs de serrage portés par l'une des deux paires de cadres latéraux 36 se faisant face diffèrent de ceux portés par l'autre
paire de cadres latéraux 36, de telle sorte qu'il est possible d'utiliser l'une ou l'autre paire de cadres latéraux 36 pour souder deux types différents de carrosseries.
La station de soudage 10 est équipée de robots programmables 54, chacun d'eux étant doté d'un pistolet à souder 54a pour exécuter un soudage par points.
L'équipement illustré et décrit jusqu'à présent fonctionne comme suit: avant que l'unité de transfert ne pénètre dans la station de soudage 10, les cylindres pneumatiques ou hydrauliques 28 soulèvent la palette 26 sur laquelle est serrée la carrosserie préassemblée 30. Après que l'unité a pénétré dans la station, les cylindres 28 abaissent la palette 26 jusqu'à ce que ses sphères de centrage 34 engagent les caissons de situation à auto-centrage 32. En ce point, les deux cadres latéraux 36 qui ont été ouverts par écartement de manière à permettre la pénétration de la carrosserie
30, comme illustré en pointillés sur le côté droit de la figure 1, se ferment par pivotement sur les rails 16 jusqu'à ce que leurs arrêts 44 coopèrent avec les surfaces de référence 46 de la palette 26.
A cause de cette rotation, les cadres latéraux 36 serrent la carrosse-rie pré-assemblée 30 et établissent sa géométrie finale.
Lorsque la carrosserie 30 est serrée par la palette 26 et les cadres latéraux 36, les robots de soudage 54 commencent à fonctionner suivant leur programme. Ces robots 54 exécutent différents cycles de soudage en fonction du type de carrosserie 30 placé
dans la station 10 et le choix des programmes est effectué par un dispositif de commande programmable ou ordinateur de processus approprié qui peut commander l'ensemble du système. A la fin du cycle de soudage, les robots 54 se dégagent d'eux-mêmes et les cadres latéraux 36 sont desserrés de la carrosserie et amenés à pivoter vers l'extérieur vers une position d'ouverture grâce à des leviers 52. Ensuite, la palette 26 est successivement soulevée et transportée hors de la station 10 à l'aide de l'unité de transfert motorisée 22.
Lorsqu'un type de carrosserie 30 différent
de celui en cours de traitement dans la station 10 approche, le système de commande en informe une unité
de commande de cette station 10 et celle-ci transfère
la paire de cadres latéraux 36 aussitôt que son cycle
de travail est achevé, pour la remplacer par l'autre paire de cadres latéraux 36, se trouvant en une position d'attente, paire qui convient pour.le nouveau type de carrosserie.
La figure 3 illustre une partie d'une installation de soudage qui fait appel à l'équipement décrit à propos des figures 1 et 2. Un magasin automatique 56 commandé par des moyens appropriés contient des palettes 26 pour situer rigidement et avec précision la partie
<EMI ID=10.1> tration dans la station de chargement 58, chaque
unité de transfert 22 passe devant le magasin automatique 56, où elle reçoit la palette équipée pour la réception du type de carrosserie qui arrive à la station de chargement.
Les carrosseries qui sont pré-assemblées de manière lâche dans une zone non illustrée au dessin, parviennent à la station de chargement 58 à l'aide d'un dispositif de transfert approprié et sont chargées sur la palette par un ascenseur à course vers le*bas.
Après l'exécution du transfert, les carrosseries sont dégagées de l'ascenseur et serrées automatiquement sur la palette par des moyens connus appropriés. Les carrosseries sont serrées sur la palette en alignement avec les points de référence inférieurs de la carrosserie et sont ensuite transférées par l'unité de transfert motorisée à l'une des stations successives.
Si des carrosseries sont impliquées dans la chaîne en un nombre supérieur à celui pouvant être accepté par les deux paires de cadres latéraux dans une seule station d'encadrement telle qu'illustrée aux figures 1 et 2, une multiplicité de stations d'encadrement en parallèle peut être utilisée, l'une d'entre elles étant indiquée en 60 à la figure 3 conjointement avec une route alternée indiquant schématiquement les stations parallèles en alternative. Dans le cas de stations d'encadrement multiples, une sélection peut être effectuée par un dispositif de commande approprié qui identifie la station d'encadrement correspondant à la carrosserie à souder.
Lorsque l'on utilise plus d'une station d'encadrement identique pour satisfaire les exigences de production, le dispositif de commande peut aussi identifier soit une station libre, soit celle qui est la plus proche de l'achèvement de son cycle de travail.
L'opération de soudage à encadrement est
alors exécutée, par exemple dans la station 60, ce qui détermine la géométrie générale de la carrosserie finie, comme décrit précédemment. La carrosserie ainsi définie géométriquement et soudée avec sa configuration géométrique fixée, est alors transférée à une série de stations successives telles que 62, 64 et 66, leur nombre pouvant être augmenté ou réduit grâce à la souplesse
du système, pour un soudage d'achèvement à exécuter pour donner à la carrosserie sa ,solidité mécanique requise.
Dans la forme de réalisation modifiée illustrée aux figures 4 à 6, deux types différents de carrosseries indiqués respectivement en 30a et 30b et portés par des palettes équipées de façon correspondante indiquées en 26a et 26b, traversent une station de soudage "à encadrement" 110 à l'aide d'une chaîne de transfert pas à pas déjà décrite et indiquée ici par
la référence 122. La station 110 est équipée d'une façon semblable à celle de la station 10 décrite à propos des figures 1 et 2, avec deux paires de cadres latéraux 36a et 36b circulant longitudinalement sur le rail 16 et pivotant suivant les axes de ces rails. Ces cadres latéraux sont dotés de même d'éléments de situation et de pinces (non représentés ) pour donner aux carrosseries
30a portées par les palettes 26a leur forme géométrique finale avant le soudage par les robots 54, tandis que les cadres latéraux 36b sont équipés de la sorte pour agir d'une façon analogue sur les carrosseries 36b placées sur les palettes 26b.
Dans l'exemple illustré, une carrosserie 30a
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latéraux 36a, tandis qu'une paire de cadres latéraux
36b se trouve' . dans une position d' attente. Le chargement des carrosseries sur les palettes est exécuté
dans une station 68 qui comprend deux magasins mécanisés verticaux 70a et 70b pour des palettes situées sur chaque côté de la chaîne de transfert 122. Chaque magasin est équipé de moyens de transfert transversal, comme indiqué schématiquement en 72, pour fournir la palette sélectionnée par un dispositif de commande programmable à
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rosserie pré-assemblée correspondante est placée. L'assemblage représenté par la palette et la carrosserie est alors introduit sur la chaîne 122.
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palettes sont séparées de leurs carrosseries respectives qui ont acquis de façon stable leur configuration finale et à l'aide d'un élévateur 76 à course vers le bas et d'une chaîne de retour sous-jacente 122a, elles sont transférées à la base de l'élévateur 74 pour être réintroduites dans leurs magasins respectifs 70a et 70b dans la station 68.
La figure 7 illustre schématiquement une variante de réalisation de l'équipement décrit précédemment, destinée à appliquer les cadres latéraux contre les carrosseries pré-assemblées supportées par les palettes concernées et à remplacer automatiquement ces paires de cadres latéraux conformément au type de carrosserie qui parvient à la station de soudage. Une telle variante de réalisation peut être utilisée soit dans le cas où les palettes sont déplacées à l'aide d'unités de transfert autonomes, comme illustré aux figures 1 à 3, soit déplacées par l'intermédiaire d'une chaîne de transfert pas à pas comme illustré aux figures 4 à 6. Dans une station 210, équipée de robots de soudage 54, deux
types de carrosseries 30a et 30b peuvent être acceptés comme indiqué dans l'exemple choisi, grâce à une chaîne
de transfert pas à pas 122. Un dispositif de circulation pour les cadres latéraux 30a et 30b est agencé de part et d'autre de la station 210. Chaque circuit comprend une branche pas à pas longitudinale avant 78 synchronisée avec le mouvement des palettes, une branche longitudinale de retour rapide 80, une branche transversale 82 avant la station de soudage qui assure le couplage des cadres latéraux choisis avec la palette portant la carrosserie concernée, et une branche transversale 84 après la station de soudage pour dégager les
cadres latéraux de la palette.
Deux magasins 86 fournissent aux branches de retour 80 des deux circuits, les paires requises de cadres latéraux 36a ou 36b à l'aide de dispositifs de transfert appropriés. Des unités de transfert 88 sont également utilisées pour ramener aux magasins respectifs
86, les cadres latéraux non utilisés.
En se référant aux figures 8 et 9, un cadre latéral 136a est illustré tel qu'équipé d'éléments de situation "AB" communs à la fois aux modèles à "deux portes" et "quatre portes", des éléments de situation
"A" qui peuvent être amenés par un dispositif mécanique
de pivotement en place quand un modèle "à deux portes" doit être assemblé, et des éléments de situation "B" qui peuvent être amenés par un dispositif mécanique de pivotement en place quand un modèle "à quatre portes " doit être assemblé. Les éléments de situation "B" remplacent
les éléments de situation "A" qui s'écartent par pivotement.
Un tel agencement peut être utilisé dans certains cas à la place d'une seconde paire de cadres à mouvement de va-et-vient, comme décrit pour les formes
de réalisation précédentes, ou il peut être mis en
oeuvre en combinaison avec une ou les deux paires de
ces cadres latéraux à mouvement de va-et-vient, afin d'accepter trois ou quatre styles de carrosserie dans
une seule station d'encadrement. Les possibilités d'encore multiplier le nombre de types différents de carrosserie grâce à l'utilisation de stations d'encadrement parallèles alternées comme illustré à la figure 3, seront aisément évidentes pour satisfaire un mélange illimité de types de carrosseries dans un seul système
de soudage de carrosserie automatique.
En se référant à la figure 10, le présent système appliqué à des ouvertures latérales typiques
pour un véhicule automobile comprend^ comme indiqué,
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une paire de stations d'encadrement n[deg.] 2 parallèles; une paire de stations de resoudage par point n[deg.] 2, et une paire de stations de déchargement automatique.
En se référant en outre aux figures 13 et 14, un support de transporteur aérien 220 suspendu en 221 est entraîné par un moteur 222 (uniquement à la figure
14) le long d'une voie aérienne 223. Le support est équipé d'éléments de support inférieurs 224a et 224b à l'intérieur d'éléments de situation 225a et 225b, 226aet
226b, et d'éléments de retenue 227a et 227b pour une situation préliminaire d'une paire d'ouvertures latérales de carrosserie de véhicule opposées indiquées d'une façon générale en 228a et 228b. qui ont été chargées manuellement dans la zone de chargement manuel n[deg.] 1, où huit opérateurs ont été indiqués par des symboles. Les pièces constituantes à souder par points à l'ouverture latérale principale dans la station d'encadrement n[deg.] 1 et qui sont chargées conjointement avec l'ouverture latérale principale dans la zone de chargement manuel, peuvent varier d'un modèle à l'autre.
Par exemple, dans un cas, de telles pièces peuvent comprendre des charnières, une gouttière de drainage, un montant B, un assemblage de montant de charnière, un renforcement de montant A, un quart d'élément de garniture terminale, une pièce de couverture supérieure, et une plaque de serrure, comme ces pièces sont dénommées dans ce domaine.
Le moteur d'entraînement 222 est destiné à entraîner le support 220 lentement à travers des zones de chargement manuel. Le transfert entre des voies de dérivation alternées est réalisé avec l'aide d'aiguillages classiques sous une commande d'ordinateur central et de manière à s'arrêter dans les stations d'encadrement et de resoudage par points, conjointement avec l'utilisation de commutateurs de fin de course et de commandes mécaniques classiques dans la technique. Chaque station telle qu'illustrée à la figure 10 est dotée de trois paires de cadres latéraux 233a, 233b et 233c illustrés
avec les cadres latéraux centraux 233b occupant une position active dans la station d'encadrement. Les cadres latéraux de remplacement 233a ou 233c peuvent être déplacés en va-et-vient à la position active avec les ca-dres d'extrémité opposés se déplaçant à la position illustrée en pointillés 234 ou 235, comme indiqué. Quatre robots programmables 236, équipés chacun d'une tête de soudage par points, sont prévus dans chacune des stations d'encadrement n[deg.] 1 pour exécuter un soudage d'agrafage initial, c'est-à-dire dans le cas d'une ouverture latérale particulière, avec 228 soudures
par point de chaque côté, avec toutes les pièces constituantes maintenues avec précision en position par
les cadres latéraux, comme décrit ci-après en détail à propos de la figure 12. Lors de l'achèvement du soudage d'agrafage initial dans la station d'encadrement n[deg.] 1, chaque support poursuit sa route le long de la voie de sortie 237 ou 238 se raccordant en une voie 239 dans une ou plusieurs stations de resoudage par points, dont une est illustrée à la figure 10 et où un soudage par point ultérieur des pièces constituantes de l'ouverture latérale est réalisé, par exemple avec 228 soudures par points dans le cas particulier mentionné, à l'aide de quatre robots de soudage supplémentaires 240.
Une paire de cadres latéraux de stabilisation 241 peut être destinée à situer et stabiliser le panne au latéral par rapport aux robots, avec un cadre adapté de façon universelle aux trois modèles, ce qui élimine la nécessité de déplacer en va-et-vient des cadres, dans ces stations.
Chaque support poursuit ensuite sa route le long d'une voie 242 à travers la zone de chargement manuel n[deg.] 2 où des pièces constituantes supplémentaires telles qu'un logement de roue, un montant A et un toit intérieur sont chargées manuellement sur chaque ouverture latérale, en s'en déplaçant le long d'une voie 243 vers l'une ou l'autre de voies de dérivation 244 ou 245 menant à l'une des stations d'encadrement n[deg.] 2, où des cadres latéraux et des robots de soudage semblables à ceux utilisés dans les stations d'encadrement n[deg.] 1 situent et achèvent avec précision le soudage des pièces constituantes chargées en supplément, par exemple avec
35 soudures par point d'agrafage préalable: supplémentaires sur chaque côté. Chaque support poursuit ensuite sa route le long d'une voie de sortie 246 ou 247 vers une voie commune 248 et une voie alternative 249 ou 250 menant à l'une des stations de resoudage par point n[deg.] 2,
où un soudage par point supplémentaire par exemple avec
64 soudures par point de chaque côté, du sous-assemblage d'ouverture latérale complet a lieu à l'aide de robots
de soudage et de cadres latéraux de stabilisation semblables à ceux utilisés dans les stations de resoudage par point n[deg.] 1. Les supports se déplacent ensuite le long de voies de sortie 251 ou 252 se réunissant en une voie 253 vers les stations de déchargement automatique , qui ont été simplement illustrées schématiquement et font appel à des appareils de déchargement classiques.
En se référant aux figures 15 et 16 constituant des vues à grande échelle du support illustré aux figures
13 et 14, on observera que le support 220 est suspendu à partir d'équerres 255 et 256 dotées chacune d'une roue
à gorge 257 à des fins de situation dans une station d'encadrement comme décrit ci-après. Chacune des équerres 255 et 256 est à son tour suspendue à partir d'une chape
258 reliée à une tige 259 rappelée par ressort sur des rondelles Belleville 260 à l'intérieur d'un boîtier cylindrique 261 suspendu à son tour en 262 à partir d'une poutrelle de support longitudinale 263 portée à chaque ex-trémité par un chariot 264. L'assemblage de support est propulsé par l'intermédiaire d'une liaison d'en- traînement 265 à l'aide du moteur d'entraînement 222, par l'intermédiaire d'une paire de roues d'entraînement
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tue un système de propulsion disponible commercialement, avec un engrenage différentiel permettant une vitesse de support rapide de l'ordre de 400 pieds par minute, une vitesse lente de l'ordre de 30 pieds par minute qui peut être utilisée pour le chargement manuel et l'approche finale vers une station quelconque exigeant des opérations stationnaires, ainsi qu'un frein engagé automatiquement lors de la coupure de l'alimentation.
Un dispositif de commande d'unité 267 est monté sur chaque support et est destiné à recevoir des informations d'un ordinateur central en ce qui concerne la destination et le fonctionnement des aiguillages de voie, avec une mémoire suffisante pour commander le déplacement entre les stations et des points de contrôle.
Le support est équipé de pinces à genouillère à actionnement manuel telles que 226b, 225b et 224b, pour un chargement et une retenue manuels des éléments constitutifs principaux de l'ouverture latérale, comme illustré en 228b, destinés à un soudage d'agrafage
dans les premières stations d'encadrement.
Le support 220 est doté à son extrémité avant inférieure d'un galet 268 destiné à engager un rail de guidage fixe dans le plancher chaque fois qu'une stabilisation et une situation est requise et qui est destiné à être serré par une pince en V dans une station quelconque pour parvenir avec précision à des situations à la fois longitudinale et latérale. Une barre cylindrique 269 montée rigidement à l'arrière du support est destinée à être engagée par des pinces cylindriques pour une situation latérale uniquement.
Ense référant également à la station d'encadrement de la figure'12, on observera que quand le support 220 portant une paire d'assemblages d'ouverture latérale est propulsé dans une station d'encadrement, les roues à gorges 257 sont destinées à engager un rail de guidage en V fixe 270 et à circuler sur celui-ci, comme indiqué en traits mixtes à la figure 13, rail qui relève légèrement le support d'une manière permise par
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sort 260, de telle sorte que la hauteur du support puisse être établie avec précision aux deux extrémités pour des opérations précises dans ce poste. Lorsque le support atteint des commutateurs de fin de course, non représentés, l'entratnement par moteur est arrêté, les freins sont appliqués et la position longitudinale du support est fixée avec précision par des pinces en V latérales, non représentées, qui engagent le galet avant
268 et des pinces latérales cylindriques qui engagent la barre de situaticn arrière 269.
Alors que le support s'approche d'une station d'encadrement, les cadres latéraux convenables
233b, s'ils ne sont pas déjà situés longitudinalement dans la station, peuvent être amenés avec un mouvement de va-et-vient en position, grâce à un entrainement à pignon et crémaillère 271 monté sur des poutrelles en I fixes 272 le long de rails fixes 273, jusqu'à une position où ils peuvent être amenés à pivoter vers l'intérieur jusqu'aux positions de situation illustrées en traits mixtes à la figure 12. Une paire de galets de roue à gorge espacés longitudinalement 274 pour chaque cadre latéral est montée à rotation sur des axes fixés rigidement au châssis de cadre latéral,
qui est maintenu au cours de tout son mouvement de vaet-vient dans sa position vers l'extérieur latéralement comme illustré en traits pleins, grâce à la combinaison de ces roues à gorge 274 et de roulements à rouleaux inférieurs coopérants 275 engageant la face inférieure plane du rail fixe 273, tandis que les roues à gorge 274 engagent la surface en forme de V coopérante des rails
273.
En se référant aux figures 17 et 18, la suspension à roue et galet pour les cadres est représentée en détail. Dans chaque emplacement de station ou poste pour les roues 274 et galets 275 de cadre, la voie fixe 273 pour chaque cadre latéral est interrompue par une section de voie 273a montée à pivotement sur une paire de paliers sphériques 276 et un arbre 277 monté en alignement avec le rail fixe 273, de telle sorte que quand les roues à gorge 274 atteignent cette section pivotante de la voie, la cadre latéral pourra pivoter vers sa position vers l'intérieur de situation d'ouverture latérale.
Un arrêt à rappel par ressort 278 engage un renfoncement conique 279 dans la section pivotante 273a de la voie, pour la maintenir normalement en alignement avec la partie fixe de cette voie en attendant l'arrivée des roues de cadre, après quoi un coulisseau avec une mâchoire mobile latéralement 280 engage un bouton 281 à l'extrémité inférieure centrale du cadre, ce qui surmonte l'action de l'arrêt et déplace chaque cadre vers sa position la plus interne, où des pinces d'extrémité à actionnement mécanique 282 engagent et maintiennent ri-gidement chaque cadre latéral. En coopération avec les montures à galet au sommet, une situation longitudinale précise.des cadres latéraux est aisément obtenue avec
des pinces en V coopérant avec des éléments correspondants des cadres, non représentés.
Un outillage de situation de précision sur chaque cadre latéral est indiqué en 283a et b, 284a et b.
285a et b, et 286a et b afin de servir à situer avec précision tous les éléments constitutifs de chaque ouverture latérale, pour un soudage d'agrafage préalable, comme décrit précédemment.
D'après la description qui précède d'un système d'ouverture latéral particulier, on se rendra compte que d'autres sous-assemblages de carrosserie principaux du véhicule, tels que les portes; peuvent
être acceptés pour des modèles multiples dans un seul système analogue en utilisant un cadre latéral alternatif ou un accessoire équivalent, en combinaison
avec des robots programmables, ce qui procure les avantages de la souplesse lors du soudage de sous-assemblages principaux de plusieurs styles de carrosserie de véhicule
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de changement pour de nouveaux modèles avec un simple remplacement de l'outillage de situation final dans les cadres latéraux ou accessoires équivalents alternatifs normalisés. L'installation ou l'intégration distincte de tels systèmes de sous-assemblage dans un système de soudage total pour satisfaire les exigences particulières d'une installation de soudage de carrosseries donnée sera aisément comprise par les techniciens en la matière.
Il doit être entendu que la présente invention n'est en aucune façon limitée aux formes de réalisation ci-avant et que bien des modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre du présent brevet.
REVENDICATIONS
1. Système de soudage de carrosseries de véhicules; caractérisé en ce qu'il comprend des moyens
de gabarit destinés à situer avec précision des pièces constituantes multiples d'une carrosserie de véhicule
en juxtaposition relative dans une station de soudage à encadrement, des moyens programmables pour souder ces
pièces constituantes en une association assemblée mutuellement fixée, ces moyens de gabarit comportant
des moyens interchangeables pour situer avec précision différentes pièces parmi ces multiples pièces constituantes de différentes carrosseries de véhicules dans
cette station, des moyens pour monter ces.moyens de gabarit pour un déplacement sélectif entre une position
ouverte permettant l'introduction d'un pré-assemblage préliminaire des pièces constituantes pour l'une quelconque desdites différentes carrosseries de véhicules,
et une position fermée dans laquelle ces moyens de
gabarit serrent les pièces constituantes précitées
pour la carrosserie de véhicule considérée avec une configuration convenablement orientée pour le soudage, ces
moyens programmables comportant des moyens programmables différemment pour souder les pièces constituantes multiples de manière à correspondre à chaque carrosserie différente dans la station ou le poste précité.