Brevet FR3083152A1 — publié le 20200103

SYSTEME DE GRENAILLAGE POUR ELIMINER DES RESIDUS DE SOUDURE DOMAINE [1] La présente invention concerne un système de grenaillage destiné à éliminer les résidus de soudure lors de l'assemblage d'un ensemble pour turbomachine, notamment pour un turboréacteur ou un turbopropulseur d'avion. CONTEXTE [2] Une turbomachine comprend classiquement des étages de redresseurs comprenant une pluralité d'aubes s'étendant entre une virole intérieure et une virole extérieure. Les viroles intérieure et extérieure délimitent respectivement radialement vers l'intérieur la veine d'écoulement du flux d'air primaire et radialement vers l'extérieur la veine d'écoulement du flux d'air primaire. [003] Chaque aube est assemblée à la virole intérieure par soudage. Les opérations de soudage laissent en général des résidus tel que des scories, ou des projections de gouttelettes de soudure, sur la virole intérieure. Un traitement des surfaces est alors nécessaire afin de retirer ces résidus de la virole intérieure. [004] A cette fin, une machine de grenaillage est utilisée pour éliminer de tels résidus. Ce type de machine permettant de grenailler les surfaces sur lesquelles se trouvent les résidus, est associée à des moyens de visée, réglés à l'oeil nu par un opérateur. De tels moyens de visée permettent d'éviter d'endommager les zones environnantes des zones à traiter de la virole intérieure, comme par exemple les faces de plateformes et des pales qui sont en contact avec l'écoulement du flux d'air. Le réglage de la machine de grenaillage avec les méthodes de visée actuelles est difficile, fastidieux 2 et chronophage. En outre, les machines de grenaillage actuelles ne permettent pas une répétabilité qui optimiserait le procédé de grenaillage des aubes d'étages de redresseurs produites en série. [5] L'invention a notamment pour but de proposer un appareil simple, 5 efficace et économique, permettant de faciliter le positionnement de la machine de grenaillage par rapport à la zone à grenailler. RESUME DE L'INVENTION [6] A cet effet, la présente invention concerne un système de grenaillage pour éliminer des résidus de soudure comprenant : 10 - un châssis portant une buse de grenaillage orientée selon un axe donné ; - au moins trois dispositifs de visée comprenant chacun au moins trois modules d'émission d'un faisceau laser orientés dans chaque dispositif de visée de manière à ce que lesdits faisceaux lasers concourent en un point 15 donné ; - chaque dispositif comprenant des moyens de déplacement simultané desdits au moins trois modules d'émission d'un faisceau laser, parallèlement audit axe de grenaillage. [7] Un tel système autorise un positionnement de chacun des modules le 20 long de l'axe de grenaillage de manière à pouvoir définir sur la pièce des points de référence, autorisant une orientation adéquate de l'axe de grenaillage sur la zone à grenailler, pour enlever de façon optimale les résidus de soudure. On comprend qu'il suffit de positionner chacun desdits points donnés de concours sur des surfaces de l'environnement de la pièce, 25 par exemple, et de bloquer chacun des dispositifs de déplacement pour permettre ultérieurement une orientation appropriée de l'axe de grenaillage par un simple repositionnement desdits points donnés. [8] Les moyens de déplacement de chaque dispositif sont indépendants des moyens de déplacement des autres dispositifs. 3 [009] Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens de déplacement de chaque module peuvent comprendre une bague portant lesdits au moins trois modules et montée à translation, parallèlement audit axe de grenaillage, sur le châssis. 5 [010] Dans une réalisation de l'invention, lesdits dispositifs de visée peuvent être régulièrement répartis autour dudit axe de grenaillage. [011] Selon une autre caractéristique de l'invention, le châssis peut comprendre un autre module d'émission de faisceau laser orienté selon ledit axe de grenaillage. 10 [012] L'invention concerne également un procédé d'utilisation d'un système de grenaillage tel que décrit précédemment, comprenant les étapes suivantes : Agencer une première pièce à grenailler sur un support dans une position prédéterminée ; 15 - Positionner la buse de grenaillage dans une première position déterminée de grenaillage ; - Actionner les moyens de déplacement des dispositifs de visée de manière à positionner les points de visée sur des surfaces de la première pièce ou de son environnement ; 20 - Déplacer le système de grenaillage dans une seconde position d'attente ; - Agencer une deuxième pièce sur le support ; - Positionner le système de grenaillage relativement à la deuxième pièce de manière à ce que lesdits points de visée soient 25 positionnés sur lesdites surface. [013] L'invention sera mieux comprise et d'autres détails, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés. 4 BREVE DESCRIPTION DES FIGURES - la figure 1 est une vue schématique d'une portion d'un redresseur basse pression; - la figure 2 est une vue schématique d'un système de grenaillage selon 5 l'invention; - la figure 3 est une seconde vue schématique d'un système de grenaillage selon l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE [14] La figure 1 illustre un exemple de redresseur 2 basse pression. Le 10 redresseur 2 basse pression comprend une pluralité d'aubes 4, s'étendant radialement entre une virole intérieure 6 et un virole extérieure 8. Les viroles intérieure 6 et extérieure 8, coaxiales radialement interne et externe, délimitent respectivement radialement vers l'intérieur la veine d'écoulement du flux d'air primaire et radialement vers l'extérieur la veine d'écoulement du 15 flux d'air primaire. [15] L'aube comprend un pied d'aube 10 qui est fixé à la virole intérieure 6. La fixation des pieds d'aube 10 sur la virole intérieure 6 est réalisée par exemple par soudage laser ou par soudage par faisceau d'électrons. La fixation par soudage des pieds d'aubes 10 sur la virole intérieure 6 contribue 20 à l'apparition de résidus, comme par exemple les scories et la suie, sur la virole intérieure 6. [16] Pour retirer de tels résidus, une machine de grenaillage, comme par exemple la machine Vapor Blast®, est utilisée. Cette machine permet de retirer les résidus en projetant à grande vitesse sur la surface à traiter des 25 microbilles, de silice par exemple. Il est donc primordial, de viser uniquement les surfaces à traiter, en évitant les surfaces environnantes en contact avec le flux d'air, afin d'en préserver l'intégrité. 5 [17] Pour cela, l'invention propose un système de grenaillage 12 comprenant des dispositifs de visée 14, dont un exemple de réalisation de l'invention est illustré sur la figure 2. [18] Le système de grenaillage 12 selon l'invention, permettant d'éliminer 5 des résidus de soudure, comprend un châssis 16 composé d'une paroi latérale 18 et d'une paroi de fond 20. Le châssis 16 porte une buse 22 de grenaillage par laquelle sont projetées les microbilles permettant de traiter la surface de la virole intérieure 6 selon un axe aussi appelé un axe A de grenaillage. Une première ouverture 24 est aménagée dans le châssis 16 10 afin de laisser passer le jet de microbilles provenant de la buse 22. Ainsi, la buse 22 de grenaillage est maintenue dans une position par le châssis 16, et est orientée selon un axe de grenaillage A. [19] Le système de grenaillage 12 comprend en outre des dispositifs de visée 14 permettant de contrôler son positionnement. Ces dispositifs de 15 visée 14 sont régulièrement répartis autour de l'axe A de grenaillage. Chacun des dispositifs de visée 14 comprend quatre modules 26 d'émission d'un faisceau laser, supportés par une bague 28 et régulièrement répartis autour de l'axe de celle-ci. Des ouvertures secondaires 30 sont aménagées dans le châssis pour laisser passer le faisceau laser 32 émis par les modules 20 d'émission. Dans chacun des dispositifs de visée 14, chacun des modules 26 est incliné par rapport à l'axe de la bague 28, mais également les uns par rapport aux autres, de sorte que les faisceaux laser émis par les modules 26 concourent en un point. [20] Chaque dispositif de visée 14 comprend une cage 34 fixée sur le 25 châssis 16, et s'étendant sensiblement selon l'axe A de la buse. Il comprend également des moyens de déplacement de la bague, permettant le déplacement de la bague le long de l'axe de la cage 34 dans celle-ci. [21] Ces moyens de déplacement comprennent, dans l'exemple de la figure 3, une tige 36 dont une extrémité porte un filetage qui coopère avec un filetage interne de la bague 28. L'autre extrémité de la tige porte un organe de préhension 38 pour permettre la mise en rotation de la tige 36. 6 [22] La tige 36 est bloquée en translation dans la cage 34 et la bague 28 est apte à se déplacer le long de l'axe de la cage 34, tout en étant bloquée en rotation relativement à la cage 34. Ainsi, on comprend que la rotation de la tige 36 induit un déplacement longitudinal de la bague 28 parallèlement à 5 l'axe A de grenaillage. Cela permet un déplacement du point de concourt des faisceaux lasers 32 des modules 26 du dispositif de visée 14. [23] Dans un mode de réalisation particulier, le système de grenaillage 12 comprend un autre module 26 d'émission de faisceau laser orienté selon ledit axe A de grenaillage. 10 [024] En particulier, le système de grenaillage 12 peut comprendre par exemple quatre dispositifs de visée 14. [25] L'utilisation d'un système de grenaillage 12 tel que décrit ci-dessus est effectué selon un procédé, permettant de grenailler à la chaîne des pièces de production identiques, comme par exemple des aubes d'étages de 15 redresseurs. [26] La première étape de ce procédé consiste à agencer une première pièce à grenailler sur un support dans une position prédéterminée. La pièce est ainsi placée sur un support et est orientée de sorte que la zone à grenailler, c'est-à-dire la zone de la pièce sur laquelle sont présents des 20 scories, soit atteignable par les microbilles projetées par la buse de grenaillage. [27] Une fois la première pièce en position prédéterminée sur le support, un opérateur règle le positionnement de la buse 22 de grenaillage du système de grenaillage 12 pour grenailler la première pièce. En général, la 25 sortie de la buse est agencée à une distance d'environ 10 à 15 cm de la pièce à grenailler. Par positionnement de la buse, on entend que la buse 22 est placée et orientée par rapport à la zone à grenailler de la première pièce, de sorte que les microbilles projetées par la buse 22 puissent atteindre la zone à grenailler. Une telle position, appelée position de grenaillage, est 30 déterminée précisément par l'opérateur. 7 [28] Une fois la buse 22 en position de grenaillage, les moyens de déplacement des dispositifs de visée 14 sont actionnés de manière à positionner les points de visée sur des surfaces de la première pièce et/ou de son environnement. Ainsi, le système de grenaillage 12 étant positionné 5 pour grenailler une zone de la première pièce, pour chacun des dispositifs de visée 14, les modules 26 sont réglés à l'aide des moyens de déplacement de sorte que le point de visée se matérialise sur une surface au choix sur la pièce ou son environnement (le support où est disposé la pièce par exemple). Dès lors, au moins une première surface, une deuxième surface 10 et une troisième surface sont identifiées pour chacun des dispositifs de visée 14 sur la pièce ou son environnement. [29] Le système de grenaillage est ensuite déplacé dans une seconde position dite position d'attente. Cette position est une position dans laquelle la buse 22 est plus éloignée de l'objet à grenailler qu'en position de 15 grenaillage, de sorte que le premier objet puisse être retiré du support. Une deuxième pièce est alors placée sur le support, identiquement à la première pièce, c'est-à-dire dans la même position prédéterminée. [30] Pour grenailler cette deuxième pièce qui est identique à la première pièce, le système de grenaillage 12 est positionné de sorte que les trois 20 points de visée soient positionnés sur les mêmes première, deuxième et troisièmes surfaces de la deuxième pièce et/ou de son environnement. [31] Le système de grenaillage 12 est alors positionné à l'identique que lors du grenaillage de la première pièce. Cela permet, de régler une seule fois le système de grenaillage 12 pour le disposer à la bonne distance à 25 grenailler, et d'utiliser le système de visée 14 lors de la répétition du grenaillage sur d'autre pièces produites, pour s'assurer que le système de grenaillage 12 est bien positionné. [32] REVENDICATIONS1. Système de grenaillage (12) pour éliminer des résidus de soudure comprenant : - un châssis (16) portant une buse (22) de grenaillage orientée selon un axe (A) donné ; - au moins trois dispositifs de visée (14) comprenant chacun au moins trois modules (26) d'émission d'un faisceau laser orientés dans chaque dispositif de visée (14) de manière à ce que lesdits faisceaux lasers (32) concourent en un point de visée donné ; - chaque dispositif (14) comprenant des moyens de déplacement (28,36,38) simultané desdits au moins trois modules (26) d'émission d'un faisceau laser (32), parallèlement audit axe (A) de grenaillage. 2. Système selon la revendication 1, dans lequel les moyens de déplacement de chaque module (26) comprennent une bague (28) portant lesdits au moins trois modules (26) et montée à translation, parallèlement audit axe (A) de grenaillage, sur le châssis (16). 3. Système selon la revendication 1 ou 2, dans lequel lesdits dispositifs (14) de visée sont régulièrement répartis autour dudit axe (A) de grenaillage. 4. Système selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel le châssis (16) comprend un autre module d'émission (26) d'un faisceau laser orienté selon ledit axe (A) de grenaillage. 5. Procédé d'utilisation d'un système de grenaillage (12) selon l'une des revendications 1 à 4, comprenant les étapes suivantes : - Agencer une première pièce à grenailler sur un support dans une position prédéterminée ; - Positionner la buse (22) de grenaillage dans une première position déterminée de grenaillage ; 9 - Actionner les moyens de déplacement des dispositifs de visée (14) de manière à positionner les points de visée sur des surfaces de la première pièce ou de son environnement ; - Déplacer le système de grenaillage (12) dans une seconde position 5 d'attente ; - Agencer une deuxième pièce sur le support ; - Positionner le système de grenaillage (12) relativement à la deuxième pièce de manière à ce que lesdits points de visée soient positionnés sur lesdites surface. 10