Brevet FR2951147A1 — publié le 20110415

SUPPORT DE POSE DE PIECES MULTI-POSITIONS ET ENSEMBLE DE CONVOYAGE DE PIECES, EN PARTICULIER DE TURBOMACHINES [0001]L'invention concerne un support de pose de matériel selon des multiples positions stables, particulièrement adapté à la pose de pièces fragiles, notamment de forme découpée, saillante ou mouvementée - dénommées ci-après pièces de configuration complexe ou sensible - par exemple des éléments de rotors de turbomachines. L'invention s'applique en particulier à un ensemble de convoyage pour la pose de pièces de turbomachines sur des postes de travail, notamment d'usinage lors d'interopérations sur des postes dédiés. [0002] L'invention se rapporte au domaine du conditionnement de pièces sur tapis ou plan de travail en vue de leur montage, contrôle ou autre opération avant montage, contrôle ou autre opération avant montage ou usinage sur différents postes. [0003] Afin de permettre de telles opérations, les postes de travail sont habituellement équipés de support d'épaisseur sensiblement constante pour recevoir les pièces sans les détériorer. La protection des pièces réceptionnées repose alors sur un choix de matériau présentant une souplesse suffisante pour absorber les variations de forme de la pièce. [0004] De tels tapis conviennent pour des pièces de configuration classique ne présentant pas de portions sensibles. Mais ils ne sont pas adaptés pour protéger les pièces de configuration au moins en partie complexe ou sensible, du fait des chocs ou des frottements sur ces zones critiques lors de la réception des pièces, entraînant déformation ou rayures. Par exemple, les risques de pliage de pales de rotors ne sont pas négligeables [0005] De plus, ces tapis classiques ne permettent qu'une pose « à plat » des pièces, sans permettre une stabilisation des pièces selon diverses positions données. [0006] Il est également connu du document de brevet US 6 824 856 un tapis à motif répétitif visant à protéger des pièces lourdes, telles que des enroulements de feuilles d'acier, lors de leur transport et de leur stockage. Le tapis formé d'une feuille embouti à partir d'une feuille plastique ayant un taux de compression relativement faible et une bonne résistance à l'impact et à la déformation. La feuille emboutie présente des bossages reliés entre eux par des connexions en réseau à mi-hauteur des bossages. [0007]Cette solution ne permet pas de résoudre les problèmes évoqués ci-dessus du fait de leur structure inadaptée résultant de leur fonction de nature différente. En effet, les bossages sont ici destinés au positionnement en vue du conditionnement de pièces de configuration classique (enroulements de feuilles) pendant leur transport ou leur stockage, et non de support de pièces de configuration complexe lors de leur manipulation : l'usage visé par ce document est passif - pour un positionnement de type à plat - alors que celui de la présente invention est actif û pour un positionnement adapté - . Ainsi, les bossages ont des parois arrondies et les connexions ne participent pas au contact avec les pièces. De plus, les bossages sont des éléments de positionnement creux et ne présentent pas de résistance ni de hauteur relative suffisante au regard de leur fond pour assurer un positionnement actif de pièces. EXPOSE DE L'INVENTION [0008] La présente invention vise à résoudre les problèmes ci-dessus évoqués, en particulier elle vise à diminuer le risque de détérioration des surfaces complexes des pièces, tout en permettant une réception de ces pièces selon diverses positions stables et adaptées aux opérations à effectuer aux postes de travail. [0009] Pour ce faire, l'invention propose une surface d'accueil des pièces présentant des aiguillons de forme adaptée à une progressivité de l'amortissement des pièces lors de leur pose. [0010] Plus précisément, l'invention a pour objet un support de pose de pièces multi-positions comportant une plaque de base destinée à recevoir des pièces ayant des portions de configuration complexe et des masses situées dans une gamme donnée. La plaque de base comporte une face de réception des pièces équipée d'aiguillons de hauteur sensiblement supérieure à leur dimension de base sur la face de réception de sorte que, par combinaison des paramètres de dimensions des aiguillons, de répartition sur ladite face et de rigidité de ces aiguillons, la plaque de base est apte à positionner et maintenir les pièces réceptionnées selon une position stable dans laquelle participe des aiguillons à un niveau d'appui situé sensiblement au-dessus de la face de réception. [0011]Une hauteur d'aiguillon sensiblement supérieure à sa dimension de base signifie au moins deux à trois ou quatre fois supérieure, voire plus. [0012] Dans ces conditions, les pièces sont « encastrées » dans les aiguillons et reposent sur un nombre suffisant de points ou zones d'appui, en particulier sur des surfaces internes aux pièces. Les efforts de maintien des pièces sont alors répartis sur le support selon les points d'appui, ce qui permet d'éliminer la concentration d'efforts responsables de détériorations. De même cette structure permet une pose progressive et sans choc des pièces. Les risques de détérioration sont donc fortement diminués voire supprimés. De plus, l'encastrement des pièces permet de les maintenir selon des positions stables. [0013]Selon des modes de réalisation particuliers : [0014]- les aiguillons présentent au moins deux niveaux de hauteurs différentes régulièrement répartis sur la face de base; [0015]û les aiguillons sont de forme conique et répartis selon deux niveaux de hauteur; [0016]û les aiguillons présentent des sommets de forme conique afin de faciliter le nettoyage, tout en conservant une hauteur sensiblement inférieure à leur dimension de base ; [0017]û les aiguillons d'au moins un niveau de hauteur et les sommets correspondants sont de forme conique à base circulaire ; [0018]û les aiguillons coniques à base circulaire ont une conicité compris sensiblement entre 5 et 20 degrés, de préférence égal à sensiblement 10 degrés ; [0019]û la plaque de base présente une épaisseur sensiblement égale à la dimension de base des aiguillons de plus grande hauteur afin qu'elle puisse conserver sa rigidité sous la charge des pièces ; [0020]û le rapport entre les deux niveaux de hauteur est compris entre sensiblement 1,2 et 3, de préférence sensiblement compris entre 1,5 et 2 ; [0021] - les aiguillons de chaque niveau de hauteur forment un réseau de mailles imbriquées de sorte que le centre de chaque maille d'un réseau est constitué par un noeud de maille de l'autre réseau ; [0022]- les mailles des aiguillons sont à motif carré et de même dimension ; [0023]- les deux types d'aiguillons correspondant aux deux niveaux de hauteur présentent un chevauchement par projection dans un plan latéral ; [0024]- le matériau constitutif des aiguillons est un élastomère choisi parmi les polyuréthanes, polyamides, styréniques, silicones et l'ABS (Acrylonitrile-Butadiène-Styrène); [0025]- le matériau des aiguillons est de dureté sensiblement égale ou supérieure 20 à 60 ShA, de préférence sensiblement égale à 80 ShA. [0026]û les aiguillons de différents niveaux et la plaque de base peuvent être constitués de matériaux identiques ou différents. [0027] L'invention s'applique plus particulièrement à un ensemble de convoyage pour la pose de pièces de turbomachines, équipé de supports de pose du type 25 décrit ci-dessus, les supports servant de desserte à chaque poste de montage. Les pièces de turbomachines, qui présentent de nombreuses portions de configuration complexe ou sensible, sont maintenues entre les aiguillons des supports de pose selon des positions stables pouvant être adaptées aux opérations de chaque poste de travail. [0028]Selon un mode de réalisation particulier, la plaque de base présente des dimensions et une forme variables en fonction de chaque poste de travail. [0029] Dans ces conditions, la présente invention résout les problèmes évoqués tout en permettant, en outre, une réduction des coûts du fait de la non-détérioration des pièces, une accélération des flux aux postes de travail et un gain important en qualité. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES [0030] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit et qui se rapporte à un exemple de réalisation, en référence aux figures annexées qui illustrent, respectivement : - la figure 1, une vue latérale partielle d'un exemple de support de pose de pièces selon l'invention ; - la figure 2, une vue supérieure partielle du support selon la figure 1, et - la figure 3, une vue perspective d'un exemple de réception de rouet de compresseur sur un support selon l'invention. [0031]Les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur les figures. De plus, les indications « latéral », « supérieur», « inférieur », « horizontal » ou « vertical », se rapportent au support dans son mode d'utilisation habituel. DESCRIPTION DETAILLEE D'UN EXEMPLE DE REALISATION [0032] En référence à la figure 1, un exemple de support 10 selon l'invention est destiné à recevoir des pièces lourdes, par exemple des aubes de petits turboréacteurs, de masse pouvant atteindre 4, 5 Kg et de dimensions pouvant atteindre plusieurs décimètres dans un plan principal. [0033] Le support 10 est un matériau plastique souple, en particulier un élastomère, un polyuréthane dans l'exemple. Il est constitué d'une plaque de base rectangulaire 12, de dimensions 570 X 375 X 15 mm, correspondant aux dimensions des servantes de l'atelier où ce support est utilisé, et d'aiguillons. Plus précisément, cette plaque se prolonge verticalement par deux types d'aiguillons 14, 16 de forme conique d'angle au sommet (conicité) A égal à 10 ° dans l'exemple. [0034] Les aiguillons 14, 16 sont de base circulaire, de diamètre respectivement égal à 18 et 14 mm, à partir de la face de réception 15 de la plaque 12. Le premier type d'aiguillons présente une hauteur H1 de 55 mm et le deuxième type une hauteur H2 de 35 mm. Les aiguillons présentent ainsi des rapports entre leur hauteur et leur diamètre de base respectivement égaux à 3 et 2,5. Les aiguillons sont terminés par un sommet en forme de tronc de cône à base circulaire 17, de hauteur égale à 2 mm et de diamètre de base quatre fois plus élevé dans l'exemple, plus généralement environ deux à cinq fois plus élevé, ou plus encore. La liaison entre les sommets 17 et les aiguillons 14, 16 est formée par des rayons de raccordement B. Dans d'autres exemples de réalisation, le sommet des aiguillons peut être réalisé sous forme de calotte sphérique (voir Figure 3) ou selon d'autres géométries à courbure continue. [0035] La plaque de base 12 assure une bonne stabilité au tapis tout en communiquant la rigidité souhaitée à la base des aiguillons du fait des dimensions choisies. [0036]Chaque type d'aiguillons est disposé selon une maille carrée 20, de côté égal à 28 mm, comme cela est représenté sur la vue supérieure de la figure 2. Les deux réseaux de mailles sont imbriqués de sorte que tout noeud de maille d'un type d'aiguillons 14, 16 se trouve au centre d'une maille de l'autre type d'aiguillons 16, 14. Cette propriété n'est pas applicable aux aiguillons 14 situés en bordure de la plaque 12. [0037] De plus, la somme des diamètres de base des deux types d'aiguillons (15 + 18 = 33 mm) est supérieure aux côtés des mailles (28 mm). Il s'ensuit que les parois P1 et P2 des deux types d'aiguillons présentent un chevauchement par projection dans un plan latéral, comme illustré par les intersections « I » projetées sur la vue latérale de la figure 1. Ce « chevauchement » permet d'immobiliser des portions de pièces sur de larges zones d'appui situées sur les parois coniques des aiguillons et sur les sommets 17, c'est-à-dire sensiblement au-dessus de la face de base 15. [0038] La hauteur et le chevauchement des aiguillons permettent ainsi de réaliser une résistance progressive du support 10 lors de la pénétration d'éléments saillants des pièces réceptionnées. Le jeu entre la pièce et les aiguillons diminuent progressivement lors de la réception, jusqu'à s'annuler et provoquer un coincement. La présence d'aiguillons de hauteurs différentes permet un coincement plus près de la plaque de base pour les pièces lourdes du type visé par l'exemple. [0039]Comme illustré en figure 3 dans laquelle la pièce reçue est un rouet de compresseur de turboréacteur, le rouet 30 s'encastre et s'immobilise alors dans les deux types d'aiguillons 14, 16 du support. Certains aiguillons, comme l'aiguillon 14a, subissent une flexion avec une résistance appropriée. Un bon amortissement est ainsi obtenu, même lors de pose brutale. Des déplacements incontrôlés, sources de détériorations - par exemple par rebond ou roulement des pièces de révolution - sont ainsi évités. Un basculement de la pièce peut alors être obtenu en exerçant une flexion supplémentaire des aiguillons. [0040] Un amortissement à au moins deux paliers, obtenu à l'aide d'aiguillons à deux niveaux, est ainsi recommandé pour la réception de pièces lourdes. [0041]De plus, la répartition des points d'appui de la pièce sur les aiguillons est importante du fait de la densité des aiguillons sur la plaque de base et de la répartition de ces aiguillons sur cette plaque. Les efforts de maintien de la pièce sur le support sont donc également répartis, ce qui évite toute déformation de pièce. [0042] Le matériau utilisé dans l'exemple est un polyuréthane de dureté 80 Shore A, choisi en fonction des pièces à transporter. Ce polyuréthane présente une élasticité appropriée et une résistance à la pénétration des copeaux de pièces métalliques, ce qui permet de bien les extraire lors du nettoyage. Il est donc particulièrement adapté à des pièces de turbomachines, telles qu'aubes, pales de rotor, éléments de rotor, turbines, etc. De plus, les aiguillons présentent alors une flexibilité bien adaptée aux diverses formes prises par ces pièces. [0043] L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés. Il convient de prévoir des supports pour des gammes de pièces définies selon leur masse et, éventuellement, selon leurs dimensions et leurs formes. Les plaques de base peuvent également varier en forme et dimensions en fonction du poste de travail. Par ailleurs les aiguillons peuvent être de hauteur et de forme adaptée, globalement de révolution ou cylindrique, par exemple pyramidale à base carrée ou hexagonale, tout en présentant, dans certains modes de réalisation de l'invention, une forme globalement évasée vers son embase. [0044] De plus, l'entraxe des aiguillons et le nombre de types d'aiguillons de hauteurs et/ou de formes différentes peuvent également être adaptés aux types de pièces à traiter. En particulier, le maillage des aiguillons peut être hexagonal ou plus généralement polygonal et peut être différent selon les types d'aiguillons. De manière générale, un compromis entre les dimensions et la répartition des aiguillons peut être adapté en fonction des masses, mais aussi des dimensions et formes des pièces à recevoir. Le choix du matériau, en fonction de sa dureté et de son élasticité, est également à prendre en considération. [0045] Par ailleurs les aiguillons ont une forme adaptée aux pièces et à l'ergonomie de l'opération à effectuer au poste de travail. Ainsi, des formes asymétriques peuvent être mises en oeuvre pour orienter les pièces et faciliter leur traitement. [0046] Pour des pièces de masses particulièrement élevées, par exemple de l'ordre de 5 à 10 kg ou plus, le matériau du support peut comporter une armature. De plus, le support peut être équipé d'un revêtement supplémentaire, de conformation épousant celle du support, afin de réaliser un contact plus doux avec les pièces, par exemple un revêtement de dureté 60 ShA sur un support initial de dureté 80 ShA.