Brevet FR2916731A1 — publié le 20081205

"Agencement pour l'assemblage d'organes auxiliaires d'un moteur à combustion et procédé d'assemblage mettant en oeuvre ledit agencement" La présente invention concerne un agencement pour l'assemblage d'organes auxiliaires d'un moteur à combustion. Elle concerne aussi un procédé d'assemblage mettant en oeuvre l'agencement pour l'assemblage d'organes d'assemblage d'un moteur à combustion. Dans l'état de la technique, il est connu lors de leur io montage ou assemblage que les moteurs à combustion puissent porter notamment un collecteur d'admission et/ou d'échappement et le cas échéant un turbocompresseur Lors de l'assemblage sur une ligne d'assemblage, il est par ailleurs connu d'utiliser un mécanisme capable de saisir dans un 15 magasin d'organes auxiliaires à monter un organe auxiliaire déterminé comme un collecteur d'admission, un collecteur d'échappement ou encore un turbocompresseur, et de le faire se présenter en position sur le moteur à combustion en cours d'assemblage sur la ligne d'assemblage. 20 Un tel support mobile d'organes auxiliaires pour un moteur à combustion est généralement constitué d'un bras de robot articulé dont le poignet est capable de saisir l'organe auxiliaire à assembler et de le présenter en position tout en le maintenant devant la partie correspondante d'assemblage du moteur à 25 combustion en cours d'assemblage sur la ligne d'assemblage. Cependant, bien qu'il utilise les techniques les plus modernes, un tel moyen mobile d'assemblage comme un bras de robot articulé présente les inconvénients suivants. Tout d'abord, il introduit une augmentation du temps de 30 cycle pour le placement d'un organe auxiliaire comme un turbocompresseur ou une ligne d'admission ou d'échappement. 2 En effet, il faut d'abord réaliser la mise en place de l'organe, l'approche du moyen sur la ligne et enfin le dégagement du moyen mobile après assemblage. Ces opérations quand elles sont robotisées prennent un temps qui n'est pas facilement réductible. Par ailleurs, le robot articulé occupe une place importante sur la ligne d'assemblage pour assembler un organe auxiliaire sur un moteur à combustion en cours d'assemblage. Cette occupation en plus se réalise sur le bord de la ligne d'assemblage qui devient io alors inaccessible. Enfin, la diversité dimensionnelle des organes auxiliaires à assembler sur un moteur à combustion en cours d'assemblage oblige à une certaine flexibilité sur le bras du robot articulé qui est difficile à réaliser. 15 Par ailleurs, le recours à un opérateur pour réaliser le montage d'une pièce ou organe auxiliaire comme un turbocompresseur est une solution connue dans l'art antérieur qui a précédé la mise en place des lignes robotisées. Cependant si une telle solution permet de raccourcir le 20 temps de cycle, d'une part, de permettre de réduire l'occupation de l'espace latéral de la ligne d'assemblage et de s'adapter à la diversité dimensionnelle des organes auxiliaires à assembler, d'autre part, la solution de l'assemblage manuel rend difficile le maintien de l'organe auxiliaire en position de montage pendant 25 que l'opérateur réalise les serrages et autres opérations de solidarisation de l'organe auxiliaire sur le moteur à combustion. Par exemple, un turbocompresseur représente une masse de six à dix kilogrammes dont le maintien en position d'assemblage est très pénible pour l'opérateur qui en est chargé. 30 La présente invention apporte remède à ces inconvénients de l'état de la technique. Elle vise à fournir un moyen pour maintenir en position l'organe auxiliaire pendant son opération d'assemblage sur la ligne d'assemblage du moteur à combustion. 3 Selon l'invention, l'agencement pour l'assemblage d'organes auxiliaires d'un moteur à combustion est caractérisé en ce qu'il comporte : - au moins un outil d'assemblage ; - une pièce de support de référence, disposée sur une partie de référence du moteur à combustion en cours d'assemblage ; - une partie d'engagement de l'outil d'assemblage sur un organe auxiliaire au moins pendant l'assemblage de l'organe io auxiliaire. Selon l'invention, l'outil d'assemblage est configuré pour maintenir dans au moins une position d'assemblage ledit organe auxiliaire avant sa fixation sur le moteur à combustion, relativement à ladite pièce de support de référence. 15 Selon un aspect de l'invention, l'outil d'assemblage comporte une broche destinée à être engagée dans un perçage solidaire de l'organe auxiliaire. Selon un aspect de l'invention, le perçage cylindrique est disposé sur une patte d'engagement ajoutée à une partie 20 déterminée de l'organe auxiliaire. Selon un aspect de l'invention, l'outil d'assemblage présente au moins une face de référence destinée à venir en relation avec une surface de support de référence déterminée de ladite pièce de support de référence, de sorte que l'organe 25 auxiliaire soit posé en relation avec ledit moteur à combustion avant leur solidarisation. Selon un aspect de l'invention, l'outil d'assemblage présente une seconde face de référence destinée à venir en relation avec une surface de support de référence déterminée de 30 ladite pièce de support de référence, de sorte que l'organe auxiliaire soit posé en relation avec ledit moteur à combustion dans une seconde position en cours d'assemblage. 4 Selon un aspect de l'invention, l'outil d'assemblage est conçu de manière que la pose en relation d'au moins une face de référence se produise par gravité, l'organe auxiliaire et l'outil d'assemblage pouvant tourner autour de l'axe commun de la broche et du perçage. L'invention concerne aussi un procédé d'assemblage mettant en oeuvre l'agencement de l'invention. Le procédé se caractérise en ce que : - un outil d'assemblage est engagé en relation avec un io organe auxiliaire hors de la ligne d'assemblage ; -l'ensemble constitué par l'engagement de l'outil d'assemblage et de l'organe auxiliaire est déplacé de sorte que l'outil d'assemblage vient en relation avec une pièce de support de référence sur le moteur à combustion en cours d'assemblage ; 15 et - l'organe auxiliaire est solidarisé du moteur à combustion. Selon un autre aspect de l'invention, avant l'étape de solidarisation de l'organe auxiliaire au moteur à combustion au moins une autre position d'assemblage est obtenue par au moins 20 un autre déplacement de l'ensemble constitué de l'outil et l'organe auxiliaire. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l'aide de la description et des figures annexées parmi lesquelles : 25 - la figure 1 représente un schéma d'un agencement d'assemblage selon un mode particulier de réalisation de l'invention ; la figure 2 représente une première étape du procédé d'assemblage utilisant un agencement d'assemblage selon 30 l'invention ; - la figure 3 représente une étape ultérieure du procédé représenté à la figure 2 ; - la figure 4 représente une étape ultérieure du procédé des figures 2 et 3, et - la figure 5 représente un schéma d'un moteur à combustion ayant suivi le procédé d'assemblage de l'invention. 5 A la figure 1, l'agencement d'assemblage qui a été représenté est destiné à l'assemblage d'un turbocompresseur sur un moteur à combustion. Le turbocompresseur a été représenté partiellement avec la référence 1 et comporte une partie d'engagement 12 à io l'extrémité de laquelle est disposée une douille 14 percée d'un trou cylindrique 16. L'agencement comporte ensuite un outil 3 qui présente une partie cylindrique comme une broche 10 destinée à venir s'engager dans le trou cylindrique 16 de la douille d'extrémité de 15 la partie d'engagement 12 du turbocompresseur 1. Enfin, l'agencement comporte une béquille 5 qui est solidaire d'une partie de référence du moteur à combustion en cours d'assemblage (non représenté à la figure 1). A la figure 1, l'outil et le turbocompresseur ont été 20 manuellement solidarisés l'un à l'autre par engagement de la broche 10 dans le perçage 16 et l'ensemble composé du turbocompresseur 1, plus généralement un organe auxiliaire, et de l'outil 3 a été posé par l'opérateur sur une surface de référence de support 7 de la béquille 5. 25 Dans le mode de réalisation de la figure 1, la béquille 5 est réalisée en une tôle pliée présentant au moins trois plis qui sont respectivement le pli 7 de surface de support de référence, une aile perpendiculaire 6 destinée à venir en contact avec une surface d'accueil sur le carter du moteur à combustion et qui 30 porte au moins un moyen de fixation comme un perçage pour recevoir un écrou ; et une partie de raccordement 8 avec une aile supplémentaire 9 qui vient porter un moyen de fixation 6 convenable comme un écrou sur la culasse du moteur à combustion non représentée à la figure 1. Dans les figures qui suivent, les mêmes éléments portent les mêmes numéros de référence et ils ne seront pas forcément décrits plus avant. Par ailleurs pour simplifier l'exposé, la culasse et le moteur à combustion en cours d'assemblage n'ont pas été représentés mais ils se situent dans la partie gauche du dessin de la figure 2. Particulièrement, dans un mode particulier de réalisation io de l'invention, d'autres organes auxiliaires comme le collecteur d'admission et d'échappement 20 ont déjà été assemblés sur le moteur à combustion non représenté à la figure 2. Par ailleurs, lors de sa fabrication, ou dans une étape antérieure d'assemblage, la béquille 5 a été monté sur une partie 15 convenable du moteur à combustion non représenté à la figure 2. Dans le procédé de l'invention, ainsi qu'il a été exposé à l'aide de la figure 1, l'opérateur est venu disposer l'outil d'assemblage de l'invention 3 sur la partie d'engagement de l'outil d'assemblage 12 sur le turbocompresseur 1, organe auxiliaire 20 dans l'agencement de l'invention. L'engagement de l'outil 3 d'assemblage sur la partie convenable de l'organe auxiliaire 1 a été représenté par la flèche F1. Puis, l'opérateur déplace horizontalement l'ensemble 25 composé de l'organe auxiliaire 1 et de l'outil 3 vers la gauche de façon à venir selon la flèche F2 engager l'ensemble dans l'espace ménagé entre la partie inférieure de la ligne de collecteur 20 et la surface de référence de support 7 sur la béquille 5. Dans le mouvement, selon la direction F2, l'outil 3, qui est 30 libre, oscillant par gravité sur l'axe du perçage 16 de la partie d'engagement 12 du turbocompresseur 1, subit une rotation selon la flèche F3 lorsque sa face de référence A rencontre le bord de la surface de référence de support 7. 7 Il en résulte que l'opérateur peut alors relâcher dans la position d'assemblage désirée l'ensemble constitué par l'outil 3 et l'organe auxiliaire en cours d'assemblage 1 de façon à réaliser toutes opérations d'assemblage nécessaires. L'outil repose alors par sa face A sur la surface de référence de support 7 de la béquille 5, l'opérateur maintenant en position le turbocompresseur 1 en appui sur l'outil 3. Dans un mode particulier de réalisation, qui a été représenté à l'aide de la figure 3, l'assemblage composé de l'outil io 3 et de l'organe auxiliaire 1 est disposé par simple dépose sur la surface de support de référence 7 de la béquille 5, de manière à ce que des goujons 21 sur la partie inférieure du collecteur 20 et 25 et 26 sur une platine 28 sur la partie supérieure du turbocompresseur 1 sont en relation d'engagement avec les 15 perçages correspondants qui sont pratiqués respectivement sur le collecteur 20 et sur la platine 28. Une fois la relation d'engagement réalisée par l'opérateur à l'aide de ses deux mains, le turbocompresseur 1 étant porté par l'outil 3 posé sur la surface 7, il lui est possible de soulever 20 l'ensemble turbocompresseur - outil selon la direction de la flèche F4 pour engager les goujons dans leurs perçages correspondants. Il en résulte que l'outil 3 a tendance à réaliser par gravité une rotation selon la flèche F5, et à placer sur seconde face de référence B et au dessus de la surface de référence de support 7 25 de la béquille 5. A la figure 4, on a montré une opération de solidarisation du collecteur 20 et du turbocompresseur 1 alors que l'opérateur n'a pas à se soucier du support du turbocompresseur qui est en équilibre stable sur l'outil 3 qui se trouve dans une position 30 dressée sur sa surface de référence B ainsi qu'il est représenté à la figure 4 après la fin de sa rotation selon la flèche F5 de la figure 3. 8 Disposant de ses deux mains, l'opérateur peut alors poser des écrous sur les goujons 21, 25 et 26 pour réaliser la solidarisation du collecteur 20 et du turbocompresseur 1. Bien entendu, pendant le même temps, l'opérateur peut aussi réaliser d'autres connexion, branchement et solidarisation ainsi que la pose de joints éventuels. Après avoir entièrement réalisée l'opération d'assemblage, l'écart entre la platine 28 sur la partie supérieure du turbocompresseur 1 et de la partie inférieure de réception du io collecteur 20 s'est réduit, ce qui dégage l'outil 3 du poids du turbocompresseur qui reposait auparavant sur la surface 7 de support de référence de la béquille 5. Il est alors possible à l'opérateur de retirer l'outil selon la flèche F7. 15 A la figure 5, on a représenté une vue extérieure d'un moteur à combustion après l'assemblage selon le procédé de l'invention, l'assemblage étant encore visible sur le moteur et restant à disposition et à demeure sur le moteur après assemblage. 20 A la figure 5, on remarque la disposition de la béquille 5 fixée au carter du cylindre 30 par des goujons 34 et 35 ainsi que la présence de la pièce d'engagement 12 sur le turbocompresseur 1 après sa fixation sur le collecteur 20. La culasse 32 est maintenant complètement assemblée. 25 Sur le moteur à combustion à cet état de l'assemblage sont visibles alors la partie d'engagement 12 avec le perçage 16, et la béquille 5 fixée à demeure sur la culasse. Particulièrement, il est possible d'utiliser un outil semblable à l'outil 3 pour réaliser la dépose du turbocompresseur 3o 1 lors d'une opération de maintenance. Dans d'autres modes de réalisation, la surface de référence de support est réalisée par une partie existante du reste du moteur à combustion. 9 Dans d'autres modes de réalisation, la broche 10 et le perçage 16 sont échangés, autrement dit la broche 10 est constituée par un élément sur l'organe auxiliaire à assembler, patte ad hoc ou broche déjà existante sur l'organe et le perçage 16 est disposé sur une partie convenable de l'outil d'assemblage. Dans d'autres modes de réalisation, l'outil comporte une seule face de référence, ou plus de deux faces de référence, dans cette dernière circonstance pour permettre de placer l'organe io auxiliaire dans plusieurs positions d'assemblage ou bien successivement s'il faut réaliser un assemblage en plusieurs positions séquentielles de l'organe auxiliaire relativement au moteur à combustion avant leur solidarisation, ou bien pour permettre d'utiliser le même outil pour plusieurs organes 15 auxiliaires différents dans la gamme de montage. REVENDICATIONS 1 - Agencement pour l'assemblage d'organes auxiliaires d'un moteur à combustion, caractérisé en ce qu'il comporte : - au moins un outil d'assemblage (3) ; - une pièce de support de référence (5), disposée sur une partie de référence du moteur à combustion en cours d'assemblage ; -une partie d'engagement (12) de l'outil d'assemblage sur un organe auxiliaire (1) au moins pendant l'assemblage de io l'organe auxiliaire, l'outil d'assemblage étant configuré pour maintenir dans au moins une position d'assemblage ledit organe auxiliaire avant sa fixation sur le moteur à combustion, relativement à ladite pièce de support de référence. 2 û Agencement selon la revendication 1, caractérisé en ce 15 que l'outil d'assemblage (3) comporte une broche (10) destinée à être engagée dans un perçage (16) solidaire de l'organe auxiliaire (1). 3 û Agencement selon la revendication 2, caractérisé en ce que le perçage cylindrique (16) est disposé sur une patte 20 d'engagement (12) ajoutée à une partie déterminée de l'organe auxiliaire (1). 4 û Agencement selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que l'outil d'assemblage (3) présente au moins une face de référence (A) destinée à venir en relation avec 25 une surface de support de référence (7) déterminée de ladite pièce de support de référence (5), de sorte que l'organe auxiliaire soit posé en relation avec ledit moteur à combustion avant leur solidarisation. 5 û Agencement selon la revendication 4, caractérisé en ce 30 que l'outil d'assemblage (3) présente une seconde face de référence (B) destinée à venir en relation avec une surface de support de référence (7) déterminée de ladite pièce de support de référence (5), de sorte que l'organe auxiliaire soit posé en B1761w. 11 relation avec ledit moteur à combustion dans une seconde position en cours d'assemblage. 6 û Agencement selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que l'outil d'assemblage (3) est conçu de manière que la pose en relation d'au moins une face de référence (A, B) se produise par gravité, l'organe auxiliaire (1) et l'outil d'assemblage (3) pouvant tourner autour de l'axe commun de la broche (10) et du perçage (16). 7 - Procédé d'assemblage mettant en oeuvre l'agencement ~o selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des étapes au cours desquelles : - un outil d'assemblage (3) est engagé en relation avec un organe auxiliaire (1) hors de la ligne d'assemblage ; - l'ensemble (1 + 3) constitué par l'engagement de l'outil 1s d'assemblage (3) et de l'organe auxiliaire (1) est déplacé de sorte que l'outil d'assemblage vient en relation avec une pièce de support de référence (5) sur le moteur à combustion en cours d'assemblage ; et - l'organe auxiliaire (1) est solidarisé du moteur à 20 combustion. 8 û Procédé d'assemblage selon la revendication 7, caractérisé en ce que avant l'étape de solidarisation de l'organe auxiliaire au moteur à combustion au moins une autre position d'assemblage est obtenue par au moins un autre déplacement de 25 l'ensemble constitué de l'outil (3) et l'organe auxiliaire (1).