Brevet FR2656247A1 — publié le 19910628

DISPOSITIF FLEXIBLE POUR EMMANCHER DES INSERTS COMME DES SIEGES OU DES GUIDES DE SOUPAPES La présente invention concerne un dispositif flexible pcur emmancher des inserts ccmme des sièges ou des guides de scupapes dans une culasse de mcteur thermique, et particulièrement pour véhicule autc.mc.bile. La conception de moteurs diesels et multi-soupapes à partir d'une mme base de moteur classique à essence et devant être produits sur un mme site, impose une flexibilité des moyens d'usinage et d'assemblage qui ne peut être obtenue avec des lignes de fabrication traditionnel le à production spécifique. Le dispositif, selon l'invention, propose une ligne d'assemblage flexible pour ltemmanchement des guides et des sièges de soupapes dans leur support (la culasse). Le procédé décrit dans cette invention pour emmancher les pièces dans leur support est bien connu on utilise la combinaison des effets de thermo-dilatation des métaux associés à ceux d'un effort d'emmanchement. L'objet de l'invention réside dans le dispositif mis en oeuvre pour effectuer ces opérations Chacune de ces opérations peut être réalisée sur une ligne constituée de deux tronçons adjacents et d'architecture identique (ou symétrique) alloués respectivement au > : éléments guides ou sièges de soupapes) d'admission et d'échappement desservis par un système de manutention de pièces de type barre transfert par exemple Chacun des ces tronçons comporte une station d 'emmanchement munie éventuellement d 'un dispos i t i f d 'orientation et de bridage de la culasse en fonction de l'axe d'emmanchement des inserts, ainsi qu'une unité d'emmanchement à utile amovibles Far une caractéristique essentielle de cette invention, les outils amovibles sont mus par un manipulateur de type portique; par exemple; qui assure a la fois l'échange de ceux-ci en fonction du type de culasse à assembler, et le rechargement de leurs broches d'emmanchement en nouveaux inserts réfrigérés guides ou sièges), prélevés auprès du module de conditionnement correspondant D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux dans la description qui suit et se réfère aux dessins annexés et donnés uniquement à titre d'exemple et dans lesquels - La figure i représente une vue de dessus de l'implantation très schématique d'une ligne d'assemblage selon l'invention, - La figure 2 est une vue en élévation latérale de la ligne d'assemblage selon l'invention, - La figure 3 est une vue de dessus d'une des stations d'emmanchement! - La figure 4 est une vue en élévation de la station d'emmanchement de la figure 3, - La figure 5 est une coupe longitudinale d'un des outils amovibles d'emmanchement des inserts (guides ou des sièges de soupape). Cet outil peut comporter autant de broches qu'il est nécessaire (ou possible) d'emmancher d'inserts en une opération, - La figure 6 est une vue en élévation d'une des unités de conditionnement des guides ou des sièges de soupape. 6ur la vue en plan de l'installation telle que représentée sur la figure 1 on peut voir le système de manutention des pièces à barre transfert 1. Les deux tronçons symétriques sont équipés chacun : - d'une station d'emmanchement 2, 3, - d'un manipulateur de type portique 4, 5, - d'un module de conditionnement d'inserts à emmancher (guide de soupape ou sièges de soupape) 6 7, - de postes 23, 24, de stockage des outils amovibles 25. Le système d'amené des pièces à barre transfert t possède des postes libres 1, 17 notamment en aval des stations d'emmanchement 2 et 3. Ces postes 16 17 peuvent être équipés de dispositifs de contrôle comme : - Contrcle du type de la pièce afin d'anticiper la sélection et la prise d'un outil amovible 25 par le manipulateur 4 ou 5, - Cc.ntrc.le de température de la culasse afin d'assurer un recyclage de celle-ci par le poste aval dans le cas OL sa température ne serait pas cc.rrecte. La figure 2 représente une vue en élévation latérale de l'une des deux stations d'emmanchement et particulièrement la station 2 de la figure 1 Sur le portique de manutention 4 se déplace un chariot 19 suivant un axe horizontal perpendiculaire au sens de déplacement de la barre transfert I. Une colonne 20 coulisse sur le chariot 19 suivant une direction verticale et porte à son extrémité inférieure un plateau 21 avec un dispositif de localisation et d'accrochage 22 des outils amovibles 25.Ces outils sont représentés selon trois positions caractéristiques : - en Rw l'outil 25 est bridé sur le poste d'emmanchement 2 - en B, l'outil 25 est présenté par le manipulateur 4 devant le poste de conditionnement 6 afin d'être chargé avec, soit des guides de soupape, des des sièges de soupape, du type adapté à la culasse en cours de montage sur la chaine, - en C, l'outil 25 est en attente sur son poste de stockage 23. Chaque poste de conditionnement 6 7 mieux décrit sur la figure 6 comporte chacun deux bls vibrants 8, 9 qui alimentent chacun un élévateur d'inserts 26, une goulotte 27 d'amenée des inserts vers un dispositif de distribution 28 pour alimenter deux tronçons de pré-chauffage 29 (pour éviter le givrage), , une double colonne réfrigérante 30 qui conduisent les inserts dans un localisateur 31 de mise à disposition deux par deu de ces inserts ainsi réfrigérés. Les stations d'emmanchement 2 et 3, décrites sur les figures 3 et 4, sont constituées chacune d'un bti 1 dans lequel se déplace le système de manutention des pièces à barre transfert 1 et qui porte - un pivoteur 11 de pièce 127 - un accoster 13 avec son dispositif de blocage 14 en position accostée, - l'outil amovible 25, - une tête de presse 15 pour actionner les broches 33, - un dévétisseur 32. L'outil amovible 25 est représenté en détail sur la figure 5. Le porte-broches 18 qui est le bti de l'outil amovible 25 peut comporter un nombre variable de broches 33 qui dépend des opérations à effectuer. Sur la figure 3, l'outil 25 comporte quatre broches. Chaque broche 33 est munie d'un pilote 34. d'une pince 35 qui porte l'insert 36 . La pince 35 est rétractable (pour libérer l'insert 36) lorsque la broche 33 est reculée sous l'action d'un doigt 37 manoeuvré par un dévétisseur 32 à commande unique 38 pour toutes les broches 33 du même outil 25.Chacune des broches 33 est maintenue reculée par rapport au bloc porte-broches 18 sous l'action d'un ressort 39. Description du cycle de travail : - la pièce 12 qui doit tre équipée de ses inserts est identifiée et contrôlée sur les postes 16, 17. Elle est ensuite véhiculée sur une des deux stations d'emmanchement 2, 3 par la barre transfert 1. Son type étant reconnu, elle est orientée et positionnée par le pivoter 11 puis bridée dans sa position de travail. Un accosteur 13, destiné à annuler les efforts d'emmanchement des inserts est amené au contact de la pièce 127 puis verrouillé dans cette position par un dispositif 14. Simultanément, le manipulateur 4 se présente sur le poste de stockage 23 et il s'accouple, gracie à son dispositif d'accrochage 22, avec l'outil amovible 25 (sélectionné en accord avec la pièce 12), au niveau du dispositif de préhension 40 de l'outil amovible 25. L'outil amovible 25 ainsi sélectionné est présenté par le manipulateur 4 devant l'une des colonnes identifiées 30 du poste de conditionnement 6. Les inserts réfrigérés sont prélevés deux par deux sur le localisateur 31 par les pinces 35 appartenant à l'outil amovible 25. Lorsque toutes les pinces 35 de l'outil amovible 25 sont chargées, le manipulateur 4 dépose l'outil ainsi équipé sur la station d'emmanchement 2 ou il sera localisé puis bridé par un système connu comme un dispositif quart de tour 41 manoeuvré à partir du bti 10. Les opérations d'emmanchement des inserts 36 (guides ou sièges de soupape) se font dans l'ordre suivant X - La tEte de la presse 15 pousse ensemble toutes les broches 33 qui équipent l'outil amovible 25. Afin d'éviter tout accident, la teste de la presse 15 exerce son action sur un limiteur d'effort associé à chaque broche 33. Ce limiteur est constitué d'un poussoir 42 qui assure à la broche 33 un effort limité gracie à un empilage de rondelles élastiques 43 assemblées avec une pré-contrainte réglée par la cale 44. - après avoir été engagés de cette façon, c' est-à-dire "en aveugle, on contrôle de façon individuelle si toutes les broches 33 ont bien positionné leur insert respectif. - Les pinces 35 sont alors rétractées par le recul des doigts 37 sous l'action d'un dévétisseur unique 32 commandé par un moteur comme un vérin 38. - la tête de la presse 15 recule. - Les broches 33 libérées reculent sous l'action du ressort 39. - Les accosteurs 13 sont déverrouillés et reculent - Le pivoteur 11 ramène la pièce 12 en position de transfert. - La pièce 12 est libérée et peut être évacuée par le transfert 1. - L'outil amovible 25 est libéré et saisi par le manipulateur. Cette suite d'opérations décrites au niveau de la station d'emmanchement 2 avec le manipulateur 4 s'applique a la station d'emmanchement 3 avec le manipulateur 5. Une nouvelle pièce est alors présentée sur le poste de travail. Selon son type, le pivoter Il la positionnera à l'angle voulu. L'outil amovible 25 sera OU ne sera pas chargé, et il sera rechargé avec des inserts 36 correspondant au type de la pièce 12 présentée sur le poste de travail. Les quatre colonnes réfrigérantes 3 peuvent assurer la distribution de quatre types de pièces différentes. Les deux postes de stockage peuvent supporter autant de types d'outils amovibles 25 qu'il est utile pour emmancher les inserts SE distribués par les colonnes réfrigérantes 3. On voit donc que le nombre de combinaisons d'assemblages possibles par cette machine est réellement important tout en utilisant peu de moyens spécifiques. La flexibilité est ainsi totale. R E V E N D I C A T I O N S 10) Dispositif flexible pour emmancher des inserts comme des sièges ou des guides de soupape dans une culasse de moteur thermique en utilisant les effets de thermo-dilatation des métaux et qui comprend - une ou plusieurs stations d'emmanchement (2) (3) - un transfert (1) d'amenée de pièces sur les stations d 'emmanchement, - un ou plusieurs modules de conditionnement d'inserts (6), (7), - un ou plusieurs manipulateurs (4) (), caractérisé en ce que des outillages spécifiques (25) a chaque type d'inserts (36) en attente sur des postes de stockage (23) (24) sont, après sélection, manipulés par le manipulateur (4) ou (5) pour entre successivement - chargés directement en pièces réfrigérées sur les modules de conditionnement d'inserts ( (7), - déposés, dégauchis, bridés sur la station d'emmanchement (2) (3) pour servir de guidage à l'insert pendant la phase d'emmanchement. 20) Dispositif selon la revendication 1 1, caractérisé en ce que les outillages spécifiques (25) sont constitués d'un bloc ( portant une pluralité de broches. 3*) Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que chaque broche (33) possède : - un pilote 34, - un limitateur d'emmanchement (42) avec un dispositif de ressort taré (43) (44). 4 ) Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que chaque broche (33) porte une pince (35) rétractable à commande indépendante du mouvement d'emmanchement. 5 ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les postes d'emmanchement (2 > (3) sont munis d'un pivoteur (11) à multiples positions angulaires. 6*) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que un ou plusieurs postes (ib) (17) placés en amont des postes d'emmanchement (2) (3) sont munis de capteurs de contrôle de la température de la pièce ainsi que de capteurs d'identification avant son introduction sur le poste d'emmanchement.