L'invention concerne un système de production qui est apte à produire au moins trois types distincts d'une caisse, ou d'une partie d'une caisse, d'un véhicule automobile sur un même poste de production .

L'invention concerne aussi un procédé pour la mise en œuvre du système de production .

L'invention concerne plus particulièrement un système de production d'au moins un premier type et un deuxième type d'une caisse d'un véhicule automobile, système qui comporte :

- un poste de production comportant des moyens de production desdits deux types de caisses du véhicule ;

- un premier support pour la production du premier type de caisse, qui est monté mobile entre une position de production dans laquelle le premier support est apte à maintenir le premier type de caisse dans un rayon d'action desdits moyens de production, et une seconde position escamotée ;

- un deuxième support pour la production du deuxième type de caisse, qui est monté mobile entre une position de production dans laquelle le deuxième support est apte à maintenir le deuxième type de caisse dans un rayon d'action desdits moyens de production, et une seconde position escamotée ;

- un dispositif d'interversion du premier et du deuxième support, comportant une broche d'axe central dont une première portion porte le premier support et dont une seconde portion porte le deuxième support, lesdits supports étant opposés radialement de part et d'autre de l'axe central de la broche, et la broche étant montée pivotante autour de son axe central, par incrément d'un demi tour, entre une première position dans laquelle le premier support occupe sa position de production, le deuxième support occupant sa position escamotée, et une deuxième position dans laquelle le deuxième support occupe sa position de production , le prem ier support occupant sa position escamotée.

De façon générale, une l igne de production comporte au moins un poste de production , des moyens de production et un support de référence.

Le poste de production est par exemple un poste d'assemblage vers lequel est acheminée la caisse à produ ire et les moyens de production sont par exemple un outil de soudage manuel .

Le support permet le maintien de la caisse à produ ire dans une position d'assemblage, afin de permettre au moins une opération d'assemblage de cette caisse par les moyens de production . Les contraintes industrielles exigent d'une telle l igne de production d'être capable de produ ire d ifférents types de produ its, par exemple jusqu'à quatre types d ifférents de caisses ou de partie de caisse, dans un temps de cycle le plus court possible.

Chaque type d ifférent, par exemple de côté de caisse, à produ ire présente des caractéristiques géométriques d ifférentes, de sorte que chaque type est associé à un support de référence spécifique.

Ainsi, le support est remplacé à chaque fois qu'un type d ifférent de côté de caisse est achem iné sur le poste de production en vue d'être assemblé.

Or, le remplacement du support, qu i est un ensemble volumineux et lourd pouvant atteindre plusieurs tonnes, prend plusieurs secondes qu i augmentent la durée du temps de cycle de production . Pour répondre aux contraintes précédemment citées, il est connu de grouper les côtés de caisse à produire par type, de sorte qu'une plural ité de côtés de caisse du même type sont acheminés à la suite vers le poste de production, de façon à limiter la fréquence de remplacement des supports.

Les côtés de caisse ainsi produits sont ensuite stockés et emballés, ce qui occupe une surface importante, à cause de quoi une telle technique n'est pas adaptée à la production d'un objet volumineux, telle une caisse d'un véhicule automobile.

De plus, cette technique n'est pas adaptée aux objets qui doivent rester dans le flux de production de l'usine.

On connaît aussi une ligne de production qui est équipée d'un dispositif d'interversion, ou d'échange, d'un premier support et d'un second support différent du premier.

Le dispositif d'interversion comporte une broche d'axe central dont une première portion porte le premier support et dont une seconde portion opposée porte le second support. La broche est montée pivotante par incrément d'un demi tour autour de son axe, entre une première position dans laquelle le premier support occupe une position de production dans le rayon d'action de l'opérateur, le deuxième support occupant alors une position escamotée, par exemple dans une fosse, et une deuxième position dans laquelle le deuxième support occupe une position de production, le premier support occupant alors une position escamotée.

Un tel dispositif d'interversion permet à un même poste de production d'être équipé de deux supports différents qui sont rapidement interchangeables, afin de produire deux types différents de côté de caisse.

Toutefois, un tel dispositif est limité à la production de deux types différents de côté de caisse.

En effet, la masse et l'encombrement de chaque support ne permet pas à la broche du dispositif de porter plus de deux supports. L'invention a pour but de proposer un système de production qui comporte un poste de travail apte à produ ire au moins trois types d ifférents de côté de caisse du véh icule automobile, au moyen de trois supports d ifférents, en répondant aux contraintes industrielles précitées.

Dans ce but, l'invention propose un système de production du type décrit précédemment, caractérisé en ce que la première portion et la seconde portion de la broche comportent chacune des moyens de verrou illage du support associé de sorte que chaque support est monté de façon amovible sur la broche, et en ce que le système de production comporte un d ispositif de remplacement de support, qui est apte à remplacer le support occupant une position escamotée par au moins un troisième support supplémentaire d'un troisième type de caisse. Selon d'autres caractéristiques de l'invention :

- le d ispositif de remplacement de support comporte :

-- un magasin qu i est agencé au dessous du poste de production et qu i comporte une zone de remplacement de support dans laquelle est agencé le support qu i occupe une position escamotée,

-- un chariot qu i comporte au moins un premier emplacement l ibre et un deuxième emplacement dans lequel est agencé le troisième support, le chariot étant monté mobile dans le magasin entre une position de déchargement dans laquelle le prem ier emplacement l ibre du chariot est agencé dans la zone de remplacement du magasin de sorte que le support qui occupe une position escamotée est apte à être déverrou illé de la broche pour occuper le premier emplacement l ibre du chariot, et une position de chargement dans laquelle le deuxième emplacement du chariot est agencé dans la zone de remplacement du magasin de sorte que le troisième support est apte à être verrou illé sur la broche ; - le chariot comporte au moins un troisième emplacement dans lequel est agencé un quatrième support supplémentaire d'un quatrième type de caisse ;

- le poste de production comporte un plancher qu i est monté mobile entre une position horizontale dans laquelle un opérateur est apte à occuper une position de production sur le plancher, et une position verticale de sécurité dans laquelle le plancher interd it l'accès au poste de travail , notamment au cours du remplacement d'un desd its supports ; - chacun desdits types de caisse à produ ire comporte une plural ité de pièces à assembler entre elles, et en ce que chaque support comporte des moyens de fixation et/ou de m ise en position desd ites pièces à assembler ;

- les moyens de production comportent au moins un outil de soudage manuel pour l'assemblage desd ites pièces par l'opérateur.

L'invention propose aussi un procédé pour la mise en œuvre du système de production d'au moins trois types différents de caisse d'un véhicule automobile, les d ifférents types de caisse étant acheminés au poste de production selon un ordre programmé, caractérisé en ce que le procédé comporte une plural ité d'étapes successives parmi lesquelles :

- une étape de déchargement de support comportant :

-- une phase d'entraînement du chariot dans sa position de déchargement dans laquelle le premier emplacement libre du chariot est agencé dans la zone de remplacement du magasin ;

-- une phase de déverrouillage du support qui occupe une position escamotée et qui est verrouillé sur la broche, de sorte que led it support est déchargé de la broche et il est porté par le chariot, par le premier emplacement libre ; - une étape de chargement du support sélectionné en fonction du prochain type de caisse à produ ire selon l'ordre programmé, l'étape de chargement comportant :

-- une phase d'entraînement du chariot dans sa position de chargement dans laquelle le deuxième ou troisième emplacement du chariot est agencé dans la zone de remplacement du magasin ;

-- une phase de verrouillage sur la broche du support sélectionné de façon à charger sur la broche led it support ; - une étape d'interversion des deux supports qui sont portés par la broche.

Selon d'autres caractéristiques du procédé :

- l'étape d'interversion comporte :

-- une phase prél iminaire d'entraînement du plancher depuis sa position horizontale jusqu'à sa position verticale de sécurité ;

-- une phase d'entraînement en pivotement d'un dem i tour de la broche du d ispositif d'interversion de man ière à entraîner ledit support sélectionné depu is sa position escamotée jusqu'à sa position de production ;

-- une phase d'entraînement du plancher depu is sa position verticale de sécurité jusqu'à sa position horizontale ;

- l'étape de chargement et l'étape de déchargement sont réal isables en temps masqué, pendant la production desdits types de caisses.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qu i su it pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels :

- la figure 1 est une vue schématique qu i illustre un système de production comportant un poste de production et un dispositif d'interversion de deux supports dont un chariot de support occupe une position de déchargement ;

- la figure 2 est une vue schématique similaire à celle de la figure 1 , qui illustre le chariot de la figure 1 dans une position de chargement ;

- la figure 3 est une vue schématique qui illustre le plancher du poste de production de la figure 1 dans une position verticale de sécurité ;

- la figure 4 est une vue de détail en perspective qui illustre des moyens de verrouillage des deux supports de la figure

1 sur le chariot ;

- la figure 5 est une vue de détail en coupe transversale, qui illustre une pince des moyens de verrouillage de la figure 4.

Les éléments identiques, similaires ou analogues de l'invention seront désignés par les mêmes chiffres de référence.

On utilisera à titre non limitatif les termes avant et arrière en référence à la partie gauche et à la partie droite respectivement de la figure 1 , et les orientations longitudinale, verticale et transversale selon le trièdre L, V, T représenté aux figures.

On a représenté à la figure 1 un système de production 10 qui équipe une ligne de production (non représentée).

La ligne de production est apte à produire une pluralité de types d'une partie d'une caisse d'un véhicule automobile, cette partie de caisse étant par exemple un côté de caisse 12 du véhicule.

Le système de production 10 est ici un système d'assemblage par soudage manuel des pièces qui constituent chaque type de côté de caisse 12.

Le système de production 10 permet ici de produire quatre types différents de côté de caisse 12. A cet effet, le système de production 1 0 comporte un poste de production 14 vers lequel les types de côté de caisse à assembler sont acheminés selon un ordre programmé en vue d'être assemblés, ou produits. L'ordre d'acheminement des d ifférents types de côté de caisse 12 est par exemple géré par des moyens informatisés de gestion du flux (non représentés) de la l igne de production .

Le poste de production 14 est équ ipé de moyens de production 1 6 qui comportent ici un prem ier outil de soudage 1 6a suspendu à un palan 1 8a mobile, de sorte qu'un opérateur 20 est apte à util iser l'outil 1 6a de soudage pour assembler les pièces présentent sur le poste de production 14 pour produire, ou assembler, un des quatre types de côté de caisse 12.

Avantageusement, les moyens de production 1 6 comportent un second outil de soudage 16b qui est suspendu à un palan 18b mobile, de sorte que l'opérateur 20, ou un second opérateur (non représenté), est apte à util iser l'outil 1 6b de soudage pour assembler les pièces présentes sur le poste de production 14. Le prem ier et le second outil de soudage 16a, 16b sont agencés de part et d'autre du côté de caisse 12 à produ ire, de sorte que le prem ier opérateur 20 et le second opérateur peuvent travailler conjointement et simultanément en vis à vis sur le même côté de caisse 1 2 à assembler. Le poste de production 14 comporte un plancher 22 constitué d'une prem ière plaque 22a et d'une seconde plaque 22b qui sont agencées de part et d'autre du côté de caisse 1 2 à produ ire.

Chaque plaque 22a, 22b du plancher 22 est montée mobile entre une position horizontale dans laquelle l'opérateur 20 est apte à occuper une position de production sur le plancher 22, et une position verticale de sécurité, qui sera décrite ultérieurement. Le système de production 10 comporte un premier support 24a pour la production d'un premier type de côté de caisse 1 2.

Le premier support 24a comporte une plaque horizontale de référence, telle qu'un marbre (non représenté), sur lequel sont fixés des moyens de maintien en position (non représentés) et des moyens de m ise en position (non représentés) des pièces qu i constituent le prem ier type de côté de caisse 1 2 à assembler.

Le trait d iscontinu qu i entoure le premier support 24a aux figures 1 à 3 représente schématiquement le volume que peut représenter le support 24a .

Le prem ier support 24a est représenté à la figure 1 dans une position de production, dans laquelle les pièces du premier type de côté de caisse 1 2 sont aptes à être fixées et mises en position par rapport au marbre de référence du support 24a, de sorte que l'opérateur 20 est apte à les souder avec l'outil de soudage 1 6a .

De façon complémentaire, le système 10 comporte un deuxième support 24b pour la production d'un second type de côté de caisse (non représenté). De même, le deuxième support 24b comporte un marbre de référence, sur lequel sont fixés des moyens de maintien en position (non représentés) et de m ise en position (non représentés) d'une plural ité de pièces qu i constituent le deuxième type de côté de caisse à assembler. Le deuxième support 24b est représenté à la figure 1 dans une position escamotée, dans laquelle le deuxième support 24b est agencé au dessous du plancher 22.

Le système 1 0 comporte un d ispositif d'interversion 28, qui permet d'intervertir la position du prem ier support 24a avec celle du deuxième support 24b, de sorte que le deuxième support 24b occupe une position de production et que le prem ier support 24a occupe alors une position escamotée. A cet effet, le d ispositif d'interversion 28 comporte une broche 30 qui est ici constituée par une structure métall ique parallélépipédique transversale et qu i présente un axe central A, comme l'illustre la figure 4. L'axe central A est un prem ier axe de symétrie de la broche 30 du dispositif d'inversion 28.

De même, la broche 30 présente un second axe B de symétrie, qu i est long itud inal et orthogonal à l'axe A, et un troisième axe C de symétrie qui est vertical et orthogonal à l'axe A, comme le montre la figure 1 .

La broche 30 illustrée à la figure 4 comporte une prem ière portion 30a supérieure qui s'étend axialement selon l'axe A et qui porte le premier support 24a .

Par symétrie selon l'axe A, la broche 30 comporte une seconde portion 30b inférieure qui s'étend axialement et qu i porte le deuxième support 24b.

La première portion 30a comporte des prem iers moyens 32a de verrou illage du support associé et la seconde portion 30b comporte des seconds moyens 32b de verrouillage du support associé, qui sont représentés en détail aux figures 4 et 5.

De façon complémentaire, chaque support 24a, 24b comporte deux poignées 38 de verrouillage qu i sont fixées à une première extrém ité axiale et à une seconde extrém ité axiale respectivement du support 24a . Les premiers moyens de verrouillage 32a comportent deux mors fixes 34 qu i sont fixés sur une prem ière extrémité axiale et sur une seconde extrémité axiale de la première portion 30a de la broche 30 respectivement, de façon symétrique selon le second axe B de symétrie. Chaque mors fixe 34 porte un mors mobile 36 qui est monté pivotant entre une position de repos dans laquelle le mors fixe 34 et le mors mobile 36 dél imitent entre eux un prem ier logement dans lequel la poignée 38 du support 24a associé est apte à coulisser, et une position de verrouillage dans laquelle le mors fixe 34 et le mors mobile 36 délimitent entre eux un second logement 40, plus étroit, dans lequel la poignée 38 du support 24a associé est apte à être verrouillée mécaniquement par pincement, comme l'illustre la figure 5.

Enfin, chaque mors mobile 36 est entraîné en pivotement par un actionneur, ici un vérin 42 qui est représenté à la figure 4 et qui est porté par la broche 30, grâce à quoi les premiers moyens de verrouillage 32a sont aptes à verrouiller fixement le support 24a associé sur la première portion 30a de la broche 30.

Par symétrie selon l'axe A, les seconds moyens de verrouillage 32b sont identiques aux premiers moyens de verrouillage 32a et sont aptes à verrouiller fixement le support 24b associé sur la seconde portion 30b de la broche 30. La broche 30 est montée pivotante autour de son axe central A, par incrément d'un demi tour, entre une première position dans laquelle le premier support 24a occupe sa position de production, le deuxième support 24b occupant alors sa position escamotée, et une deuxième position dans laquelle le deuxième support 24b occupe sa position de production, le premier support 24a occupant alors sa position escamotée.

La broche 30 est ici entraînée en pivotement au moyen d'un moteur électrique.

Avant le pivotement de la broche 30 et après le retrait de l'opérateur 20 du poste de production 14, chaque plaque 22a, 22b du plancher 22 est entraînée depuis sa position horizontale jusqu'à sa position verticale de sécurité, illustrée à la figure 3, afin d'interdire l'accès au poste de production 14.

Dans cette position verticale de sécurité, les plaques 22a, 22b libèrent un espace pour permettre le passage des deux supports 24a, 24b au cours du pivotement de la broche 30.

Pour compléter l'interdiction de l'accès au poste de production 14, une première barrière 60 et une seconde barrière (non représentée) sont entraînées depu is une position escamotée (non représentée), jusqu'à une position de sécurité dans laquelle les barrières sont agencées à une prem ière extrém ité axiale et à une seconde extrém ité axiale du poste de production 14 respectivement.

Selon un autre aspect, le système de production 10 comporte un d ispositif 44 de remplacement de support, qu i est apte à remplacer le support occupant une position escamotée par au moins un troisième support 24c supplémentaire d'un troisième type de côté de caisse (non représenté).

Le d ispositif 44 de remplacement de support comporte un magasin 46, du type fosse, qu i est agencé au dessous du poste de production 14, en partie au dessous du plancher 22.

Le magasin 46 comporte une zone Z de remplacement de support qu i est agencée sous la broche 30 de sorte que le support 24b qu i occupe sa position escamotée est situé dans cette zone Z.

Le d ispositif 44 de remplacement comporte un chariot 48 qui est constitué d'une structure métall ique de forme parallélépipéd ique comportant notamment deux montants supérieurs 50 longitudinaux.

Le chariot 48 comporte trois emplacements 52, dont chacun est apte à recevoir un des supports 24a, 24b, 24c en vue de le stocker et de le transporter. Comme on peut le voir à la figure 1 , parmi les trois emplacements 52 du chariot 48, un prem ier emplacement avant 52a est l ibre et il est agencé dans la zone Z de remplacement du magasin 46.

Un deuxième emplacement interméd iaire 52b porte le troisième support 24c.

Un troisième emplacement arrière 52c porte un quatrième support 24d . De façon générale, le chariot 48 comporte un emplacement l ibre et deux autres emplacements occupés par un des quatre supports 24.

On entend ici par emplacement l ibre un emplacement qui ne porte pas de support.

Le chariot 48 comporte quatre roues 54 coopérant deux à deux avec une paire de rails (non représentés) long itudinaux, de sorte que le chariot 48 est apte à être déplacé long itud inalement d'avant en arrière dans le magasin 46. Plus précisément, le chariot 48 est monté mobile dans le magasin 46 entre une position de déchargement, représentée à la figure 1 , dans laquelle l'emplacement l ibre 52a du chariot 48 est agencé dans la zone Z de remplacement du magasin 46, et une position de chargement, représentée à la figure 2, dans laquelle l'emplacement 52b occupé par le troisième support 24c est agencé dans la zone Z de remplacement du magasin 46.

Ainsi, lorsque le chariot 48 occupe sa position de déchargement, le support qu i occupe une position escamotée, le support 24b à la figure 1 , est apte à être déverrouillé de la broche 30 pour occuper l'emplacement l ibre du chariot 38, ici l'emplacement 52a, et pour être porté par le chariot 48.

Aussi, lorsque le chariot 48 occupe sa position de chargement, un des deux autres supports portés par le chariot 48, ici les supports 24c, 24d , est apte à être verrouillé sur la broche 30.

Comme on peut le voir à la figure 5, les premiers moyens de verrouillage 32a et les seconds moyens de verrouillage 32b sont agencés de façon à délimiter une fente 56 longitudinale entre l'extrémité axiale de la portion 30a, 30b associée et l'ensemble constitué par le mors fixe 34 et le mors mobile 36 associés.

La fente 56 est ouverte verticalement vers le bas lorsque la portion 30a, 30b associée de la broche 30 porte un support 24 qui occupe une position escamotée, de façon à permettre le passage des montants supérieurs 50 du chariot 48 entre les deux fentes 56 lors du déplacement du chariot 48.

De plus, au cours du pivotement du mors mobile 36 vers sa position de verrouillage, le mors mobile 36 entraîne sensiblement le support 24 associé verticalement vers le haut afin de le plaquer contre le mors fixe 40, de sorte que le support 24 ne repose plus sur les montants 50 supérieurs du chariot 48, comme l'illustre la figure 5.

L'invention concerne aussi un procédé pour la mise en œuvre du système de production 10 précédemment décrit.

Le procédé comporte une pluralité d'étapes successives dont une première étape de déchargement de support de la broche 30, une deuxième étape de chargement de support sélectionné sur la broche 30 et une troisième étape d'interversion des deux supports qui sont portés par la broche 30.

Le choix du support à charger sur la broche 30, dit support sélectionné, lors de la seconde étape du procédé, est effectué par les moyens informatisés de gestion qui transmettent une consigne de production au système de production 10, la consigne déterminant le support sélectionné.

Dans l'exemple décrit, le support sélectionné est le troisième support 24c.

La première étape de déchargement de support, représentée à la figure 1 , comporte une première phase d'entraînement du chariot 48 dans sa position de déchargement dans laquelle l'emplacement libre du chariot 48, ici le premier emplacement avant 52a, est agencé dans la zone Z de remplacement du magasin 46.

Une seconde phase de la première étape, représentée aussi à la figure 1 , consiste à déverrouiller le support qui occupe une position escamotée et qui est verrouillé sur la broche 30, ici le support 24b, de sorte que le support 24b est déchargé de la broche 30 et qu'il est porté par le chariot 30, dans le prem ier emplacement 52a .

La seconde étape de chargement, représentée à la figure 2, comporte une première phase d'entraînement du chariot 48 dans sa position de chargement dans laquelle le deuxième emplacement 52b intermédiaire du chariot 48 qu i porte le support 24c sélectionné est agencé dans la zone Z de remplacement du magasin 46.

Une seconde phase de la deuxième étape consiste à verrou iller sur la broche 30 le support 24c sélectionné de façon à le charger sur la broche 30.

Enfin , la troisième étape d'interversion comporte une première phase prél iminaire qu i consiste à entraîner le plancher 22 depu is sa position horizontale jusqu'à sa position verticale de sécurité.

De même, la première barrière 60 et la seconde barrière sont entraînées depuis leur position escamotée, jusqu'à leur position de sécurité.

Une seconde phase de la troisième étape d'interversion consiste à intervertir le support 24c sélectionné qu i occupe une position escamotée, avec le support 24a qui occupe une position de production .

A cet effet, la broche est entraînée en pivotement d'un dem i tour autour de son axe A, comme l'illustre la figure 3. Enfin , une troisième phase de la troisième étape consiste à entraîner le plancher 22 depu is sa position verticale de sécurité jusqu'à sa position horizontale initiale.

De même, la première barrière 60 et la seconde barrière sont entraînées depuis leur position de sécurité, jusqu'à leur position escamotée.

A ce stade du procédé, il apparaît que le nouvel emplacement vide du chariot 38 est l'emplacement 52b, lequel est agencé dans la zone Z de remplacement du magasin 46. Par conséquent, la première phase d'entraînement du chariot 48 dans sa position de déchargement de la première étape de déchargement est déjà remplie pour le cycle suivant.

Grâce à l'invention, un même poste de production est équipé de plus de deux supports de production, grâce à quoi le système de production 10 est apte à produire autant de types de côté de caisse 12 différents qu'il y a de supports associés.

De plus, le temps de remplacement d'un support par un autre est limité au temps nécessaire pour réaliser la troisième étape d'interversion, car la première étape de chargement et la première étape de déchargement sont réalisables en temps masqué, pendant la production du côté de caisse.