Brevet FR2564139A1 — publié le 19851115

Dispositif pour le montage des soupapes dans la culasse d'un moteur à combustion interne. La présente invention concerne un dispositif pour le mon- tage de soupapes dans la culasse d'un moteur à combustion inter- ne, qui peut être monté sur une chaîne transfert de montage de moteurs dont tous les postes sont automatisés. Un dispositif de ce genre coopère, dans ce cas, avec un robot manipulateur pro- pre à introduire automatiquement et simultanément une pluralité de soupapes dans une série de guides prévus dans la culasse et disposés verticalement. Les queues de soupapes présentent un jeu de quelques cen- tièmes de millimètre par rapport à leur guide. Le guide est muni à son extrémité d'un chanfrein de quelques dixièmes de mil- limètre. Si l'on veut assurer l'opération d'introduction à l'ai- de d'un robot, il faut, pour que le centrage soit possible, que le robot présente chaque queue de soupape à l'intérieur du chan- frein du guide; cela représente pour le robot une précision de coordonnées difficile à réaliser. Par ailleurs, si le robot présente une queue de soupape qui est décalée par rapport à son guide, il peut en résulter pendant son introduction dans la culasse un flambage de la queue avec une marque sur la culasse. La présente invention a pour objet un dispositif pour le montage des soupapes dans la culasse d'un moteur à combustion interne à l'aide d'un robot manipulateur, qui permet d'assurer l'extraction de leur support d'une série de soupapes et leur introduction automatique et simultanée dans leurs guides res- pectifs de la culasse disposés verticalement, même quand l'er- reur de coordonnées du robot est supérieure au rayon de la queue de soupape. Ce dispositif est caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour engendrer une dépression dans les guides de soupapes pendant l'introduction des soupapes, et un ensemble d'appareils de préhension qui sont fixés sur un même support et affectés chacun à l'une des soupapes, et en ce que chaque appareil de préhension comprend une première partie fixée au support, une seconde partie de préhension reliée par des moyens élastiques à la première partie, et des moyens pouvant être mis hors d'ac- tion pour centrer les deux parties de l'appareil l'une par rap- port à l'autre. - 2 - 2564139 Pour utiliser ce dispositif, on assure tout d'abord lé cen- trage des deux parties de chaque appareil de préhension et on prélève une série de soupapes. On amène le dispositif à l'aplomb de la culasse et on approche verticalement les soupapes de leurs guides. Puis on met les guides en dépression et on met hors d'ac- tion les moyens de centrage. Chacune des soupapes se centre alors dans son guide sous l'effet de la dépression; il ne reste plus qu'à libérer de l'appareil de préhension les soupapes qui s'em- manchent dans leurs guides respectifs. o10 Dans un mode de réalisation de l'invention, la partie de préhension de l'appareil de préhension est reliée à la première partie de cet appareil par un soufflet élastique pouvant être relié à une source de vide, et présente à sa partie supérieure une portée tronconique pouvant s'appliquer sur une portée tron- conique prévue à la partie inférieure de ladite première partie. Pour centrer les deux parties de l'appareil de préhension l'une par rapport à l'autre, il suffit de faire le vide dans le soufflet. La partie de préhension remonte sous l'effet de la dé- pression engendrée dans ce soufflet et les deux portées tronco- niques s'appliquent l'une sur l'autre en assurant le centrage. Lorsqu'ensuite on coupe l'aspiration, les deux portées tronconi- ques s'écartent, ce qui permet à la soupape de s'orienter conve- nablement et de s'engager dans son guide. La partie de préhension peut comporter un perçage central qui communique avec le soufflet. La préhension de la soupape est ainsi automatiquement assurée lorsqu'on applique cette partie de préhension sur la soupape et qu'on met le soufflet en communica- tion avec la source de vide. Pour permettre à l'élément de préhension de continuer à maintenir la soupape lorsque l'aspiration dans le soufflet est coupée, de façon que la soupape puisse s'orienter, le perçage central de la partie de préhension peut comporter, en un endroit écarté de son extrémité inférieure, un clapet soumis à l'action d'un ressort et commandé par la dépression dans le soufflet. Ce - clapet s'ouvre lorsque le clapet est mis en dépression, ce qui permet à la dépression d'agir sur la tête de soupape pour la maintenir. Lorsque l'aspiration dans le soufflet est coupée, le clapet se ferme sous l'action de son ressort. Mais la partie du perçage qui se trouve en aval du clapet reste en dépression et la soupape reste maintenue. -3 2- 2564139 Le clapet peut comporter un gicleur mettant en communica- tion la partie du perçage qui se trouve en aval de ce clapet avec la partie qui se trouve en amont de celui-ci. Quand le cla- pet est fermé, la dépression dans la partie du perçage qui se trouve en aval de ce clapet diminue progressivement de sorte que la soupape est automatiquement libérée au bout d'un temps déter- miné, ce qui lui permet de s'emmancher dans son guide, après son centrage. On a décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation du dispositif selon l'invention, avec réfé- rence aux dessins annexés dans lesquels: La Figure 1 est une vue en coupe axiale d'un appareil de préhension; La Figure 2 est une coupe montrant une queue de soupape dans son guide et des moyens pour engendrer une dépression dans ce guide; Les Figures 3 à 8 sont des vues en élévation de l'appareil de préhension, à diverses étapes de la mise en place de la soupape. Tel qu'il est représenté au dessin, le dispositif de montage selon l'invention est destiné à extraire des soupapes 1 disposées dans un support 2 en forme de ratelier et à les introduire simul- tanément dans des guides 3 d'une culasse 4 (voir Figure 6). Il comorend, pour chaque soupape à introduire, un appareil de préhension désigné au dessin d'une façon générale par la réfé- rence 5, l'ensemble des appareils de préhension étant monté sur un même support 6. Chacun des appareils de préhension comprend un porte-venturi 7 qui est fixé au support 6 par un écrou 8 et porte un venturi 9. Celui-ci est relié à une source d'air sous pression schématisée par la flèche F; à son col débouche un conduit axial 10 du porte- venturi 7, une dépression étant ainsi engendrée dans ce conduit lorsque le venturi est alimenté en air comprimé. Un centreur 11 présentant la forme d'un tube disposé verti- calement, et fermé à sa partie supérieure, est disposé coaxiale- ment au porte-venturi 7. Son fond est percé d'un trou 12 pour le passage d'un porte-venturi et il est maintenu sous le support 6 par une collerette 13 de ce porte-venturi. La partie inférieure est taillée suivant un tronc de cône 14 evasé vers lextérieur. -4 - 2564139 Un corps centré 15 est suspendu au porte-venturi 7 par un soufflet 16 dans lequel débouche le conduit 10, la fixation de chacune des extrémités de ce soufflet respectivement au corps centré et au porte-venturi étant réalisée de manière étanche. La face supérieure 17 de ce corps centré a la forme d'un tronc de cône supplémentaire du tronc de cone 14. Dans le corps centré 15 est vissé un élément de préhension 18 dont la face inférieure a approximativement la forme et les dimensions de la tète la de la soupape 1. Cette face inférieure présente une gorge 19 dans laquelle est logé un joint torique 20. L'élément de préhension 18 comporte un alésage axial 21 qui communique avec l'intérieur du soufflet 16 par un perçage 22 du corps centré 15. Dans ces conditions, lorsque le venturi 9 est alimenté et qu'une dépression est engendrée dans le conduit 10, cette dépression, qui est transmise par le soufflet, s'exerce également à la partie inférieure de l'élément de préhension 18 et assure le maintien de la soupape 1 sur la tète la de laquelle a été appliqué le joint 20. Un clapet 23 est monté coulissant dans l'alésage 21 de l'élément de préhension 18. Un ressort 24 qui prend appui sur le corps centré 15, tend à maintenir le clapet en appui contre un joint annulaire 25 prévu à la surface de l'alésage 21, à une certaine distance de l'extrémité inférieure de celui-ci. Ce cla- pet 23 comporte un alésage axial 26 dans lequel est vissé un gi- cleur 27. Il présente en outre à sa périphérie des rainures lon- gitudinales 28 qui permettent à la dépression de s'exercer à la partie inférieure de l'élément de préhension, quand il n'est pas appliqué sur son siège 25.-La partie inférieure de l'alésage 21, sous le gicleur 27, forme une chambre 29. Comme on le voit à la Figure 2, chacun des guides 3 de la culasse 4 fait saillie à l'extérieur de cette culasse et un cabo- chon 30 est emmanché sur l'extrémité en saillie du guide. La lon- gueur du cabochon est supérieure à celle de cette extrémité en saillie et le cabochon porte un jonc de serrage 31 dans sa par- tie extérieure à ladite extrémité en saillie. Dans ces conditions, quand la soupape 1 a été mise en place dans la culasse et que sa queue lb traverse le cabochon 30, elle est prisonnière de la cu- lasse. Autour du cabochon 30 peut s'appliquer le carter 32, comman- dé par un vérin non représenté, muni d'un joint d'étanchéité 33 et relié à une source d'aspiration par un tuyau 34. - 5 - -5 - 2564139 Le fonctionnement du dispositif qui vient d'être décrit est le suivant: Au repos, chacun des appareils de préhension se trouve dans la position de la Figure 1, dans laquelle le clapet 23 est appli- qué sur son siège 25, les deux surfaces tronconiques 14 et 17 étant écartées l'une de l'autre. Le dispositif de montage est alors amené au-dessus du rate- lier 2 de façon que chacun des appareils 5 se trouve à l'aplomb d'une soupape 1. Les venturis9 sont alors mis en fonctionnement (Figure 3). Sous l'effet de la dépression, le soufflet 16 se con- tracte et la surface 17 du corps 15 s'applique sur la surface 14 du centreur 11, ce qui assure le centrage de ce corps 15. En même temps, le clapet 23 remonte en comprimant le ressort 24, les rai- nures 28 ayant des dimensions suffisamment faibles pour que la perte de charge créée surmonte l'action du ressort 24. Puis l'appareil de préhension 5 est amené par le robot à proximité de la tête la de la soupape qui est ainsi saisie par aspiration (Figure 4). La soupape est extraite de son support 2 (Figure 5)et portée a proximité du guide 3, sensiblement dans son axe, le carter 32 ayant été appliqué sur la culasse autour du cabochon 30 et le tuyau 34 ayant été préalablement relié à la source de vide (Figu- re 6). Puis on coupe l'alimentation en air du venturi 9. Le corps centré 15 se décolle du centreur 11, ce qui donne une liberté de mouvement à la soupape suspendue 1, le soufflet élastique 16 per- mettant à la fois l'orientation de cette soupape et un certain déplacement axial de celle-ci. En môme temps, le ressort 24 appli- que le ressort 23 sur son siège 25, ce qui a pour effet de main- tenir la dépression dans la chambre 29 (Figure 7). La soupape s'oriente par rapport au guide et se met dans une position propre à son introduction dans celui-ci. Puis la dépression dans la chambre 29 chutant lentement, grâ- ce au gicleur 27, la soupape se sépare de l'élément de préhension 18 et est aspirée par le guide 3 (Figure 8). En fin de course, elle est maintenue prisonnière par le cabochon 30. Il va de soi que la présente invention ne doit pas être con- sidérée comme limitée au mode de réalisation décrit et représenté, mais en couvre, au contraire, toutes les variantes. - 6 - 256-4139 REVENDICATIONS 1. Dispositif pour le montage des soupapes dans la culasse d'un moteur à combustion interne à l'aide d'un robot manipula- teur qui permet d'assurer l'extraction de leur support d'une série de soupapes et leur introduction automatique et simultanée dans leurs guides respectifs de la culasse disposes verticalement, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens 32-34 pour engendrer une dépression dans les guides de soupapes 3 pendant l'introduc- tion des soupapes 1 et un ensemble d'appareils de préhension 5 qui sont fixés sur un même support 6 et affectés chacun à l'une o10 des soupapes, et en ce que chaque appareil de préhension 5 com- prend une première partie 11 fixée au support 6, une seconde par- tie de préhension 18 reliée par des moyens élastiques 16 à la pre- mière partie, et des moyens pouvant être mis hors d'action pour centrer les deux parties 11 et 18 de l'appareil l'une par rapport à l'autre. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie de préhension 18 de l'appareil de préhension 5 est reliée à la première partie 11 de cet appareil par un soufflet élastique 16 pouvant être relié à une source de vide 9, et présen- te à sa partie supérieure une portée tronconique 17 pouvant s'ap- pliquer sur une portée tronconique 14 prévue à la partie inférieu- re de ladite première partie. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la partie de préhension 18 comporte un perçage central 21 qui communique avec le soufflet 16. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le perçage central 21 de la partie de préhension 18 comporte, en un endroit écarté de son extrémité inférieure, un clapet 23 soumis à l'action d'un ressort 24 et commandé par la dépression dans le soufflet 16. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le clapet 23 présente à sa périphérie des rainures longitudi- nales 28. 6. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que le clapet 23 comporte un gicleur 27 mettant en communica- tion la partie 29 du perçage 21 qui se trouve en aval de ce clapet avec la partie qui se trouve en amont de celui-ci.