Brevet FR2941669A1 — publié le 20100806

PROCEDE DE CONVOYAGE D'UNE CULASSE [000li L'invention concerne le convoyage et la manutention de pièces mécaniques dans les lignes de fabrication, d'usinage ou de montage. L'invention concerne en 5 particulier le convoyage de culasses de moteurs à combustion interne. [0002 Avant le montage d'une culasse sur un bloc de moteur à combustion interne, cette culasse subit différentes opérations d'usinage et d'assemblage. Une culasse est par exemple usinée pour former un plan de joint avec le bloc moteur, un siège de soupapes, ou une portée pour un arbre à cames. La culasse est ainsi convoyée entre 10 les différents postes d'usinage ou d'assemblage. La culasse est une pièce fragile et sensible aux dégradations. Le plan de joint usiné doit notamment être protégé contre les rayures afin d'éviter d'éventuelles fuites. Plus généralement l'ensemble de la face combustion de la culasse orientée vers le bloc moteur (le plan de joint étant sur la face combustion) est particulièrement sensible aux dégradations. 15 [0003] Afin de protéger la culasse et éviter tout contact de sa face combustion avec les éléments de convoyage, il est connu de disposer chaque culasse sur une platine monobloc d'une dimension approximative de 500 x 500 mm. La platine est munie de rebords et de plots maintenant la culasse en position. La culasse repose sur la platine, sa face combustion orientée vers le bas. Les platines portant les différentes 20 culasses sont déplacées le long d'une ligne de fabrication par l'intermédiaire de convoyeurs. Lorsque la ligne de fabrication présente des changements de direction de convoyage, des automates réorientent les platines vers la nouvelle direction. Lorsque les culasses atteignent la fin de la ligne de fabrication, elles sont séparées des platines. Les platines sont ensuite récupérées et acheminées jusqu'au début de 25 la ligne de fabrication par des mécanismes d'ascenseur et de convoyeur afin de recevoir de nouvelles culasses. Du fait du poids et des dimensions des platines ou des rythmes de production, ces mécanismes sont automatisés afin de limiter les interventions manuelles. [0004] Un tel mode de convoyage des culasses pose cependant des problèmes. La 30 platine présente un coût non négligeable et doit être adaptée très précisément aux dimensions de la culasse qu'elle doit convoyer. Une ligne de fabrication peut exiger l'utilisation de plusieurs centaines de platines. Par conséquent, ce mode de convoyage nécessite un investissement considérable. Les automates réorientant les platines induisent également un coût considérable. Le retour des platines au début de la ligne de fabrication n'est pas une étape déterminante pour la fabrication de la culasse. Cependant, une panne des mécanismes d'ascenseur et de convoyage des platines peut tout de même immobiliser l'ensemble de la ligne de fabrication. [000s] L'invention vise à résoudre un ou plusieurs de ces inconvénients. L'invention porte ainsi sur un procédé de convoyage d'une culasse de moteur à combustion interne, comprenant les étapes de fourniture d'une culasse présentant plusieurs alésages; de fourniture de plusieurs supports présentant chacun une cale et un plot en saillie par rapport à la cale; d'insertion des plots des supports dans plusieurs desdits alésages en laissant la culasse en appui sur les cales de ces supports et de convoyage de la culasse en appui sur lesdites cales. [0006] Selon une variante, la culasse fournie présente plusieurs alésages d'assemblage de la culasse à un bloc moteur et les plots des supports sont insérés dans ces alésages d'assemblage. [0007] Selon une autre variante, la culasse fournie présente un plan de joint et ce plan de joint repose sur les cales des supports. [0008] Selon encore une variante, les supports fournis présentent un organe déformable élastiquement fixé sur le plot, l'organe déformable élastiquement étant déformé lors de l'insertion du plot dans l'alésage de façon à solidariser le support à la culasse. [0009] Selon encore une autre variante, les supports fournis présentent une roulette en saillie par rapport à la cale, la culasse étant convoyée le long d'une ligne de fabrication présentant un organe de guidage recourbé guidant les roulettes des supports de façon à modifier la direction de convoyage de la culasse. [ooio] L'invention porte également sur un ensemble comprenant des supports indépendants de convoyage d'une culasse de moteurs à combustion interne, chaque support comprenant une cale présentant une face d'appui destinée à venir en contact avec la culasse et un plot en saillie par rapport à ladite face et destiné à s'insérer dans un alésage de la culasse. [0011] Selon une variante, la cale de chaque support présente une face latérale dans laquelle une gorge est ménagée, la face latérale étant sensiblement perpendiculaire à la face d'appui. [0012] Selon encore une variante, la cale de chaque support présente une face inférieure opposée à la face d'appui, chaque support présentant une roulette en saillie par rapport à la face inférieure. [0013] Selon une autre variante, la distance entre la face d'appui et une extrémité du 5 support opposée au plot est supérieure à 20 mm. [0014] Selon encore une autre variante, l'ensemble comprend en outre une culasse présentant des alésages adaptés pour l'insertion des plots des supports. [0015] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement 10 de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : • la figure 1 est une vue en coupe schématique d'une culasse de moteur à combustion interne ; • la figure 2 est une vue en coupe schématique d'une culasse convoyée selon 15 invention par l'intermédiaire de supports ; • la figure 3 est une vue de côté d'un premier mode de réalisation d'un support selon l'invention ; • la figure 4 est une vue en coupe de côté d'un deuxième mode de réalisation d'un support selon l'invention ; 20 • la figure 5 est une vue en coupe d'une culasse durant son convoyage par un organe de guidage ; • les figures 6 et 7 sont des représentations schématiques d'un exemple de chariot de transport de culasses ; • les figures 8 à 10 illustrent l'utilisation des supports durant une étape de 25 transformation d'une culasse ; • la figure 11 est une vue de face d'un dispositif d'immobilisation d'un support. [0016] L'invention propose de convoyer une culasse par l'intermédiaire de plusieurs supports présentant chacun une cale et un plot en saillie par rapport à la cale. Dans plusieurs alésages de la culasse, on insère des plots des supports. La culasse est ensuite convoyée en appui sur les cales des supports. [0017] L'invention permet ainsi d'utiliser une pluralité de supports indépendants de petite dimension et de coût réduit. Ainsi, le coût d'investissement par rapport à des platines est sensiblement réduit. De plus, les supports peuvent être utilisés indifféremment avec n'importe quelle série de culasses puisqu'ils peuvent être positionnés horizontalement librement les uns par rapport aux autres. Du fait de leur encombrement réduit, ces supports peuvent également être aisément renvoyés vers le début d'une ligne de fabrication sans nécessiter d'automates complexes ou induire d'efforts de transport considérables. [0018] La figure 1 est une vue en coupe d'une culasse 1. La culasse 1 présente un plan de joint 13 destiné à être placé en contact avec un bloc moteur. Le plan de joint 13 est une surface de précision généralement fraisée en une seule passe. Le plan de joint 13 est une surface de référence pour un certain nombre de cotes de la culasse 1, sa précision est donc particulièrement importante durant les étapes d'usinage. De plus, la qualité du plan de joint 13 est déterminante pour garantir l'étanchéité au niveau du joint de culasse. Des renfoncements 12 par rapport au plan de joint 13 forment la partie supérieure de chambres de combustion. La culasse 1 présente par ailleurs plusieurs alésages 11 sensiblement perpendiculaires au plan de joint 13. Les alésages 11 sont traversants. Lors de l'assemblage de la culasse 1 au bloc moteur, les alésages 11 sont traversés par le corps de vis d'assemblage. [0019] Comme illustré à la figure 2, des supports 3 sont associés à la culasse 1 pour son convoyage sur un convoyeur 2. À cet effet, des plots des supports 3 sont insérés dans les alésages 11 et le plan de joint 13 de la culasse 1 repose sur des cales de ces supports. Les cales de ces supports 3 reposent sur le convoyeur 2. [0020] La figure 3 est une vue de côté d'un exemple de support 3. Le support 3 comprend une cale 31. La cale 31 présente une face supérieure destinée à venir en appui avec le plan de joint de la culasse 1. La cale 31 présente une face inférieure destinée à venir en appui avec le convoyeur 2. La cale 31 permet ainsi de maintenir le plan de joint 13 écarté du convoyeur 2 et ainsi de protéger cette surface. En maintenant la culasse 1 avec le plan de joint 13 orienté vers le convoyeur 2, la face de combustion de la culasse 1 est particulièrement bien protégée contre les agressions extérieures. La cale 31 présentera avantageusement une distance entre la face supérieure d'appui et l'extrémité inférieure du support supérieure à 20 mm, afin d'écarter suffisamment le plan de joint 13 du convoyeur 2. Le support 3 comprend de plus un plot 32 en saillie depuis la face supérieure de la cale 31. Le plot 32 permet d'assurer un maintien en position de la culasse 1 par rapport au support 3 selon un plan horizontal. Le plot 32 présentera avantageusement une longueur supérieure à 20 mm. L'extrémité distale du plot 32 forme un chanfrein 33 afin de faciliter l'insertion du plot 32 dans un alésage 11 de la culasse 1. Une gorge 37 est ménagée dans une face latérale de la cale 31. Cette gorge pourra 37 avoir plusieurs fonctions distinctes comme détaillé ultérieurement. La face latérale dans laquelle la gorge 37 est ménagée est sensiblement perpendiculaire à la face supérieure de la cale 31. Le support 3 est avantageusement une forme de rotation, facilitant son procédé de fabrication et son utilisation selon plusieurs axes. Le support 3 peut être réalisé en tout matériau approprié. Le support 3 pourra être réalisé en métal si une plus grande dureté est recherchée ou en matériau synthétique si un meilleur amortissement est recherché. [0021] La figure 4 est une vue en coupe de côté d'un autre exemple de support 3 selon invention. Dans ce support, le plot 32 présente une gorge radiale dans laquelle est inséré un joint torique 36. Le joint torique 36 sert d'organe déformable élastiquement pour maintenir le plot 32 dans l'alésage 11 lors d'une manipulation de la culasse 1. Le joint torique 36 est en effet conçu pour être déformé lors de l'insertion du plot 32 dans l'alésage 11 pour le solidariser à la culasse 1 et ainsi empêcher la chute du support 3 sous son poids propre. Le joint torique 36 permet également d'éviter que des vibrations induisent des chocs entre la cale 31 et le plan de joint 13 contre lequel elle est appuyée. Ceci s'avère particulièrement avantageux lorsque la culasse 1 doit être soulevée, par exemple à un poste de contrôle d'aspect en fin de ligne de fabrication ou à un poste de métrologie. Le joint torique 36 ou tout organe déformable élastiquement équivalent sera avantageusement configuré pour pouvoir extraire le plot 32 de l'alésage 11 avec un effort manuel réduit. Le joint torique 36 pourra également être remplacé par un joint élastique ou un ressort de rappel. [0022] Le support 3 est muni d'une roulette 34 en saillie par rapport à la face inférieure de la cale 31. La roulette 34 est montée à rotation par rapport à la cale 31 par l'intermédiaire d'un roulement à billes 35. La roulette 34 est montée à rotation autour d'un axe parallèle à l'axe du plot 32. La roulette 34 permet avantageusement de guider la culasse 1 le long d'une ligne de fabrication non rectiligne. La figure 5 illustre un organe de guidage 4 destiné à guider les supports 3 lors d'un changement de direction sur la ligne de fabrication. L'organe de guidage 4 est en l'occurrence constitué d'une rigole présentant des faces latérales inclinées. Les roulettes 34 sont en contact et roulent sur ces faces inclinées. Une telle configuration permet de convoyer la culasse 1 le long d'un organe de guidage 4 recourbé, sans faire appel à des automates spécifiques de changement d'orientation. On peut également prévoir que l'organe de guidage 4 comprenne une partie en saillie se logeant dans la gorge 37. [0023] Le procédé de convoyage d'une culasse 1 comprendra ainsi une étape initiale d'insertion des plots des supports 3 dans des alésages 11 de cette culasse 1. Cette étape pourra être réalisée de façon automatisée par une machine. La culasse 1 pourra ensuite être convoyée dans la ligne de fabrication par différents types de convoyeurs 2 connus en soi. Les convoyeurs 2 pourront comporter des tapis d'entraînement des supports 3, ou présenter des rouleaux inclinés pour permettre le convoyage par gravité des culasses 1. [0024] En insérant les plots 32 dans des alésages de fixation de la culasse au bloc moteur, on bénéficie de la grande précision d'usinage de ces alésages. Ainsi, si les plots 32 sont ajustés de façon appropriée avec les alésages 11, la culasse 1 pourra être positionnée très précisément par rapport à des machines d'usinage ou d'assemblage de la ligne de fabrication en contrôlant la position des différents supports 3. Les supports 3 peuvent servir de point d'ancrage pour positionner ou entraîner la culasse 1. De plus, les alésages d'assemblage pour différentes culasses associées à un même bloc moteur sont localisés au même endroit. Par conséquent, le placement de supports identiques sur la culasse 1 est particulièrement aisé et reproductible, même pour des culasses de configurations très dissemblables. [0025] Les supports 3 sont avantageusement associés aux alésages d'assemblage disposés à la périphérie de la culasse 1, afin de garantir une plus grande stabilité des appuis sur le convoyeur 2. Les alésages d'assemblage médians peuvent alors être utilisés par différents automates de la ligne de fabrication pour saisir la culasse 1. [0026] La figure 6 est une vue en coupe schématique d'un exemple de chariot 5 de transfert de culasses. La figure 7 est une vue en coupe de côté du chariot 5 en cours de chargement. Le chariot 5 comprend des nacelles 51 destinées à recevoir des culasses 1 placées sur leurs supports 3. Les nacelles sont suspendues sur un cadre rotatif 53. Le cadre 53 est tourné pour permettre le chargement ou le déchargement d'une nouvelle rangée de culasses. Les nacelles 51 sont suspendues au cadre 53 de façon à être maintenues verticales du fait de leur poids propre. L'axe de rotation des nacelles 51 par rapport au cadre 53 est incliné par rapport à l'axe de déplacement du chariot 5. Les nacelles 51 présentent des rouleaux permettant au support 3 de se déplacer par gravité. Ainsi, lorsque des culasses sont placées sur une nacelle 51, elles se déplacent jusqu'à venir en butée. Un panneau 54 forme une butée à une extrémité du chariot 5 pour immobiliser les culasses 1. Le chariot 5 est muni de roues 52 permettant un déplacement des culasses 1. Le chariot 5 peut notamment être utilisé pour transférer les culasses 1 de leur ligne d'usinage ou de fabrication vers la ligne d'assemblage aux blocs moteur. Ainsi, un habillage de protection des culasses 1 pour ce transfert n'est pas nécessaire. Le chariot 5 pourra être surélevé afin de dévider les culasses 1 sur un nouveau convoyeur. [0027] Les figures 8 à 10 représentent des manipulations d'une culasse 1 sur une ligne de fabrication. À la figure 8, une première culasse 1 est immobilisée à une position souhaitée sur un convoyeur 2 par l'intermédiaire de vérins hydrauliques 8 formant des butées pour les cales des supports 3. Un robot de manipulation 7 muni d'une pince de préhension 71 est disposé à la verticale de la culasse 1. À la figure 9, la pince 71 saisit la culasse 1 et la sépare de ses supports 3. Le robot 7 transfère alors la culasse 1 sur une machine d'usinage 6. La culasse 1 subit alors des opérations d'usinage appropriées. À la figure 10, la pince 71 replace la culasse 1 sur les supports 3. Les vérins hydrauliques 8 sont alors abaissés pour libérer l'entraînement de la culasse 1 vers l'aval de la ligne de fabrication. [0028] La figure 11 représente schématiquement un mécanisme permettant de maintenir les supports 3 en position lorsque que la pince 71 soulève la culasse 1. Ce mécanisme comprend un rouleau 21 du convoyeur 2, muni d'une came 22 à une de ses extrémités. La came 22 est munie d'une saillie se logeant dans la gorge 37. La came 22 permet sélectivement d'immobiliser ou de libérer le support 3, par une rotation appropriée du rouleau 21. Lorsque l'on souhaite libérer le support 3, la saillie de la came 22 passe librement dans la gorge 37. Lorsque l'on souhaite immobiliser le support 3 dans son déplacement vertical et le long du convoyeur 2, la came 22 est tournée de façon à venir en appui contre une face de la gorge 37 est ainsi plaquer le support 3 contre le rouleau 21. REVENDICATIONS1. Procédé de convoyage d'une culasse (1) de moteur à combustion interne, comprenant les étapes de fourniture d'une culasse (1) présentant plusieurs alésages (11) ; de fourniture de plusieurs supports (3) présentant chacun une cale (31) et un plot (32) en saillie par rapport à la cale (31) ; d'insertion des plots (32) des supports (3) dans plusieurs desdits alésages (11) en laissant la culasse en appui sur les cales (31) de ces supports et de convoyage de la culasse en appui sur lesdites cales (31). 2. Procédé de convoyage d'une culasse selon la revendication 1, dans lequel la culasse fournie (1) présente plusieurs alésages d'assemblage (11) de la culasse à un bloc moteur et dans lequel les plots des supports sont insérés dans ces alésages d'assemblage. 3. Procédé de convoyage d'une culasse selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la culasse fournie présente un plan de joint (13) et dans lequel ce plan de joint repose sur les cales des supports. 4. Procédé de convoyage d'une culasse selon l'une quelconque et revendication précédente, dans lequel les supports fournis présentent un organe déformable élastiquement (36) fixé sur le plot (32), l'organe déformable élastiquement étant déformé lors de l'insertion du plot dans l'alésage de façon à solidariser le support (3) à la culasse (1). 5. Procédé de convoyage d'une culasse selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les supports fournis présentent une roulette (34) en saillie par rapport à la cale (31), dans lequel la culasse est convoyée le long d'une ligne de fabrication présentant un organe de guidage recourbé (4) guidant les roulettes (34) des supports de façon à modifier la direction de convoyage de la culasse (1). 6. Ensemble comprenant des supports indépendants de convoyage d'une culasse de moteurs à combustion interne, caractérisé en ce que chaque support (3) comprend une cale (31) présentant une face d'appui destinée à venir en contact avec la culasse et un plot (32) en saillie par rapport à ladite face et destiné à s'insérer dans un alésage de la culasse. 7. Ensemble selon la revendication 6, la cale (31) de chaque support présentant une face latérale dans laquelle une gorge (37) est ménagée, la face latérale étant sensiblement perpendiculaire à la face d'appui. 8. Ensemble selon le revendication 6 ou 7, la cale (31) de chaque support présentant une face inférieure opposée à la face d'appui, chaque support (3) présentant une roulette (34) en saillie par rapport à la face inférieure. 9. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, la distance entre la face d'appui et une extrémité du support opposée au plot étant supérieure à 20 mm. 10. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, comprenant en outre une culasse (1) présentant des alésages (11) adaptés pour l'insertion des plots (31) des supports (3).