Système de nettoyage haute pression pour stator/rotor de frein à courants de Foucault dans les transmissions de véhicules commerciaux

Le système industriel de nettoyage haute pression Big Bird pour stator/rotor est conçu pour le nettoyage post-usinage des composants stator et rotor utilisés dans les systèmes de frein à courants de Foucault des transmissions de véhicules commerciaux. Ce système élimine les copeaux d’usinage, les particules de graphite, la poudre de fer et les résidus de fluide de coupe avant l’assemblage final, et prend en charge la production mixte de plusieurs variantes de pièces.

L’équipement est fourni sous forme de solution clé en main, incluant conception, fabrication, installation et mise en service.

Applications sur pièces

Le système accepte plusieurs variantes de stator/rotor destinées aux freins à courants de Foucault de transmission :

Toutes les pièces sont des composants stator et rotor de frein à courants de Foucault pour transmissions de véhicules commerciaux lourds. Le système est conçu pour accepter des pièces dont les dimensions ne dépassent pas 700 × 600 × 600 mm et dont le poids maximal est de 80 kg.

Production automatique mixte

Le système prend en charge la production automatique multi-modèles avec :

Reconnaissance du code QR

Un dispositif de lecture de codes QR COGNEX détecte automatiquement l’identification de la pièce dès son chargement. Le scanner est réglable horizontalement pour un positionnement flexible.

Système d'inspection visuelle

Un système de vision COGNEX équipé d’une caméra vérifie le type et l’orientation de la pièce dès son chargement, garantissant ainsi la sélection correcte du programme.

Changement manuel de palette

Deux types de palettes permettent d’accueillir l’ensemble des 12 variantes de pièces. Le changement entre familles de pièces (stator ou rotor) s’effectue manuellement à l’aide d’un système de palette à changement rapide.

Protection contre les erreurs

La détection de la présence de la pièce et la vérification de son orientation empêchent les erreurs de chargement et assurent l’intégrité du procédé.

Processus de nettoyage en plusieurs étapes

Le système associe plusieurs technologies de nettoyage dans une séquence automatisée en six étapes :

Étape 1 : Chargement (1RE)

L’opérateur place la pièce sur la palette de positionnement située sur le convoyeur à rouleaux d’entrée. Ce convoyeur achemine la pièce jusqu’à la position de préhension du robot. Celui-ci saisit la pièce puis la transfère dans la chambre de nettoyage.

Une fois que le robot a retiré la pièce, la palette vide est ramenée en position de chargement, prête à recevoir la pièce suivante. Cette station intègre une détection d’orientation de la pièce, une détection de présence, une lecture de code QR et une inspection visuelle pour l’identification des pièces. Deux types de palettes permettent d’accommoder toutes les pièces, avec un changement manuel entre les variantes stator et rotor.

Étape 2 : Nettoyage turbulent et ponctuel (2ST) — 1,0 MPa

Le robot à 6 axes maintient la pièce et la transfère dans le bac de nettoyage turbulent, préalablement rempli de fluide de nettoyage. Le robot modifie souplement l’orientation de la pièce tandis que des buses environnantes dirigent un flux turbulent afin de nettoyer toutes les surfaces.

Après un nettoyage turbulent, la vanne de vidange s’ouvre pour évacuer rapidement le réservoir (temps de vidange ≤ 5 secondes). Le robot positionne la pièce dans des boîtes de buses fixes disposées selon les motifs de perçage de la pièce. Le robot modifie l’orientation de la pièce afin d’aligner chaque surface avec les panneaux de buses correspondants, garantissant ainsi un nettoyage ciblé de tous les orifices et cavités internes.

Deux panneaux de boîtes de buses accueillent les familles de pièces grandes et petites, avec changement manuel entre eux. Après le nettoyage, le robot transfère la pièce vers la station suivante. La pompe de nettoyage continue de remplir le réservoir turbulent afin qu’il soit prêt pour la pièce suivante.

Étape 3 : Nettoyage haute pression (3ST) — ≥ 35 MPa (réglable jusqu’à 50 MPa au maximum)

Le robot transfère la pièce vers la station de nettoyage haute pression. Le robot modifie l’orientation de la pièce afin de l’aligner avec les buses fixes haute pression, effectuant ainsi un nettoyage haute pression sur les zones critiques, notamment les trous borgnes et les cavités internes.

Cette station est équipée de buses linéaires et de buses à angle de 90° pour une couverture complète. Des buses rotatives haute pression supplémentaires (diamètre du rideau de pulvérisation ≥ 60 mm) assurent un nettoyage par balayage des surfaces des pièces.

Après le nettoyage haute pression, le robot transfère la pièce vers la station suivante tout en assurant un écoulement incliné pendant le transfert.

Étape 4 : Rinçage complet (4ST) — Rinçage par pulvérisation + Rinçage turbulent par immersion + Séchage haute efficacité

Le robot place la pièce sur la palette de positionnement située dans cette station. Des mécanismes de serrage maintiennent la pièce en position.

Un réservoir d’eau mobile s’étend pour entourer la pièce à nettoyer avec le réservoir de nettoyage fixe. Des buses à point fixe pulvérisent de l’eau sur la pièce à nettoyer. Parallèlement, l’eau remplit progressivement le réservoir, immergent la pièce dans le liquide de nettoyage et créant un écoulement turbulent pour un rinçage complet, tant à l’intérieur qu’à l’extérieur.

Après le processus de rinçage en deux étapes, un séchage haute efficacité élimine l’humidité en surface de la pièce. Ce procédé de séchage n’utilise pas d’air comprimé. Une fois le rinçage terminé, le bac à eau mobile s’ouvre, les dispositifs de serrage se relâchent et le robot transfère la pièce vers la palette du convoyeur de sortie.

Pour prolonger la durée de rinçage, cette station comporte deux postes. Le robot place la pièce à usiner sur l’un des postes tout en retirant une pièce déjà rincée de l’autre poste. Des buses fixes de soufflage assèchent complémentairement selon les besoins.

Cette station est dotée d’un réservoir d’eau, d’une pompe et d’un système de filtration indépendants, fonctionnant à température ambiante. Deux types de palettes permettent d’accommoder les variantes de stator et de rotor, avec changement manuel.

Étape 5 : Séchage sous vide (5ST) — ≤10 mbar

La pièce à usiner et sa palette sont convoyées dans la chambre à vide. Le capot supérieur mobile s’étend, actionné par un vérin, afin de former une chambre étanche avec le capot inférieur fixe.

La pompe à vide évacue la chambre, réduisant la pression jusqu’à 10 mbar au plus bas. Cela abaisse la température de vapeur saturée, ce qui évapore l’humidité résiduelle de toutes les surfaces et des cavités internes.

Après le séchage sous vide, la chambre est dépressurisée, la hotte mobile revient à sa position initiale et le convoyeur achemine la pièce vers la station suivante.

Étape 6 : Refroidissement et déchargement (6ST)

La pièce est acheminée dans le canal de refroidissement. Un refroidissement par air forcé et des ventilateurs réduisent la température de la pièce à la température ambiante ±3 °C. Le canal de refroidissement peut accueillir jusqu’à 10 pièces en file d’attente. Le système mesure trois positions ou plus sur chaque pièce afin de garantir l’uniformité de la température (écart maximal entre les températures mesurées ≤1 °C) et une température cohérente entre les pièces consécutives (variation de température ≤3 °C d’une pièce à l’autre).

Après le refroidissement, la pièce et son plateau sont acheminés vers la position de déchargement. L’opérateur retire la pièce. Les plateaux vides sont renvoyés vers la position de chargement via le convoyeur inférieur afin d’assurer la circulation des plateaux. Cette station intègre une détection de présence de la pièce, une surveillance de la température ambiante et une surveillance de la température de surface de la pièce.

Technologie de nettoyage haute pression

Le système est équipé d’un système de nettoyage à haute pression doté de capacités exceptionnelles :

Cette capacité à haute pression permet d’éliminer efficacement les copeaux d’usinage tenaces, les particules de graphite et la poudre de fer présents dans les trous borgnes et les cavités internes complexes, auxquels un nettoyage conventionnel ne peut pas accéder.

Technologie de séchage sous vide

Le système intègre un séchage sous vide avancé pour une élimination complète de l’humidité :

Le séchage sous vide garantit que les composants sont parfaitement secs avant les opérations en aval, sans risque de taches d’eau ni de corrosion.

Contrôle de propreté technique

Dans la fabrication de freins moteurs pour véhicules commerciaux, la propreté des composants du stator et du rotor influence directement les performances et la fiabilité du frein moteur.

Le système est conçu pour répondre aux exigences strictes de propreté :

Gestion avancée de la filtration

Le système utilise un système de filtration à trois étages (ou plus) :

Caractéristiques de la filtration :

• Alarme de colmatage du filtre affichée sur l’interface homme-machine (HMI)

• Capacité de changement de filtre sans arrêt (changement de sac ≥ 15 jours ; changement de filtre haute pression ≥ 30 jours)

• Surveillance de la pression différentielle pour détecter les dommages ou l’obstruction des sacs

• Sacs filtrants : dimensions 180 × 810 mm

• Accès facilité pour le nettoyage et le remplacement

Système de séparation d'huile

Le système offre une capacité complète de séparation de l’huile :

• Configuration : 2 écumoirs à flotteur + 1 écumoir à bande

• Cycle de remplacement de l’écumeur à huile : ≥2 ans

• Recouvrement superficiel par l’huile : < 10 % de la surface liquide

• Débit d’élimination de l’huile :  ≥99%

• Fiabilité du flotteur : Fonctionnement stable ≥ 3 mois avec suivi précis du niveau liquide

Intégration de la Fabrication Intelligente

Le système répond aux exigences de l’industrie 4.0 grâce à une connectivité de données complète :

Communication avec le système MES

• API Siemens S7-1500 avec PROFINET

• Deux ports Ethernet indépendants avec adresses IP distinctes

• Communication OPC UA pour l’acquisition de données

• Capacité de diagnostic à distance pour le dépannage en ligne

Interface Opérateur

• Écran tactile Siemens TP1200 (12 pouces minimum)

• Basculement entre les langues chinoise et anglaise

• Affichage des informations relatives à la pièce à travailler

• Sélection du programme de nettoyage

• Surveillance de l’avancement du nettoyage

• Affichage de la température et de la pression

• Diagnostic des pannes et affichage des alarmes avec instructions de dépannage

• Surveillance du niveau de liquide dans le réservoir et alarme

Acquisition de données

• Surveillance des pannes des équipements (heure, fréquence)

• Enregistrement du nombre de pièces produites et du temps de cycle

• Suivi du temps de fonctionnement des équipements

• Surveillance de la consommation d’énergie (compteur intelligent SIEMENS)

• Surveillance de la consommation d’eau et d’air

CAS D'APPLICATION

Solution complète de nettoyage

Big Bird Industrial fournit des solutions d’ingénierie complètes, notamment :

Développement du processus

• Analyse des composants pour les pièces du stator/rotor

• Conception du procédé de nettoyage pour les pièces du frein à transmission

• Évaluation des exigences de propreté

Intégration des équipements

• Systèmes de nettoyage à haute pression (35 MPa, max. 50 MPa)

• Technologie de nettoyage turbulent

• Systèmes de séchage sous vide

• Gestion de la filtration en plusieurs étapes

• Systèmes de convoyage et de manutention

Connexion à la fabrication intelligente

• Interface MES (OPC UA)

• Traçabilité par code QR

• Acquisition de données de production

Pourquoi choisir Big Bird Industrial

Expérience en composants de transmission

Big Bird Industrial se spécialise dans les solutions de nettoyage de précision pour les composants de groupe motopropulseur destinés aux véhicules automobiles et aux véhicules commerciaux, avec une expérience éprouvée dans le nettoyage de stators et de rotors pour les systèmes de frein à transmission.

Technologie de nettoyage haute pression

Le système assure un nettoyage à haute pression allant jusqu’à 35 MPa (réglable au maximum à 50 MPa) — nettement supérieur aux systèmes de nettoyage conventionnels — garantissant l’élimination efficace des contaminants tenaces présents dans les alésages borgnes et les cavités internes complexes.

Technologie de séchage sous vide

Le système atteint des niveaux de vide aussi bas que 10 mbar afin d’éliminer totalement l’humidité de toutes les surfaces, des alésages borgnes et des cavités internes — éliminant ainsi tout risque de taches d’eau ou de corrosion.

Capacité d’ingénierie au niveau système

L’entreprise fournit des solutions complètes, de l’élaboration du procédé de nettoyage jusqu’à l’intégration en production, y compris le nettoyage à haute pression, le séchage sous vide, la traçabilité intelligente et la connectivité MES.

Ingénierie sur mesure non standard

Chaque composant et chaque ligne de production présente des exigences spécifiques. Big Bird Industrial propose des solutions d’ingénierie sur mesure fondées sur :

• L’analyse de la structure et du matériau du composant

• Développement du procédé de nettoyage

• La conception sur mesure de dispositifs de fixation et d’automatisation

• L’intégration dans l’aménagement de l’usine et le flux de production

La capacité non standard de l’entreprise en ingénierie permet d’adapter chaque système de nettoyage à la géométrie spécifique des composants, aux exigences de temps de cycle, aux normes de propreté et au niveau d’automatisation.

Soutien à la production mixte

Le système gère 12 variantes de pièces avec changement de palette et reconnaissance de codes QR, assurant une production flexible pour plusieurs familles de pièces.

FAQ

Quels composants ce système de nettoyage traite-t-il ?

Ce système est conçu pour les composants de stator et de rotor utilisés dans les systèmes de freinage par rétardateur pour véhicules commerciaux — 12 variantes en fonte ductile et en fonte grise, pesant de 2,43 à 10,5 kg.

Quelle pression de nettoyage est disponible ?

Le système assure un nettoyage à haute pression d’au moins 35 MPa, avec une pression maximale réglable de 50 MPa via commande VFD.

Quel niveau de vide est atteint lors du séchage ?

Le système atteint des niveaux de vide aussi bas que 10 mbar afin d’éliminer entièrement l’humidité de toutes les surfaces et des cavités internes.

Quels contaminants peuvent être éliminés ?

Il élimine les copeaux métalliques, les particules de graphite, la poudre de fer, les résidus de fluide de coupe et les contaminations huileuses des surfaces, des trous borgnes et des cavités internes.

Quels niveaux de propreté peuvent être atteints ?

Contamination résiduelle totale ≤ 0,55 mg/kg ; particules métalliques ≤ 600 μm ; particules non métalliques ≤ 1200 μm. La propreté de la surface est vérifiée par essuyage avec un papier blanc (5 essuyages, aucune décoloration).

Le système est-il personnalisable ?

Oui. Tous les paramètres — y compris le temps de cycle, la pression de nettoyage, la température et le niveau d’automatisation — sont personnalisables selon les exigences de la ligne de production du client.

Quel est le temps de cycle typique ?

Le système assure un traitement en ≤ 2 minutes par pièce, ce qui permet une production à haut volume dans la fabrication des groupes motopropulseurs pour véhicules commerciaux.

Nettoyage du stator/rotor dans la fabrication de boîtes de vitesses pour véhicules commerciaux

Les composants du stator et du rotor dans les systèmes de ralentisseur de transmission nécessitent un nettoyage précis afin d’assurer des performances fiables. Ces composants de précision, aux géométries complexes — y compris des trous borgnes, des cavités internes et des finitions de surface fines — exigent des technologies de nettoyage avancées pour éliminer les copeaux métalliques, les particules de graphite et les résidus d’usinage. Les systèmes de nettoyage à haute pression fournissent la puissance nécessaire pour éliminer complètement les contaminants présents sur ces composants critiques.

Nettoyage à haute pression (35 MPa) pour composants précis de groupe motopropulseur

Le nettoyage à haute pression à 35 MPa (réglable jusqu’à 50 MPa au maximum) assure une élimination supérieure des contaminants sur les composants précis de transmission. La pression extrême permet de déloger efficacement les particules tenaces situées dans les trous borgnes, les cavités internes et les géométries complexes que le nettoyage à basse pression conventionnel ne parvient pas à atteindre. La commande par variateur de fréquence permet d’ajuster la pression en fonction des exigences spécifiques des composants et des niveaux de contamination.

Technologie de séchage sous vide (≤10 mbar) pour la protection des composants

Le séchage sous vide à ≤10 mbar garantit l’élimination complète de l’humidité de toutes les surfaces et des cavités internes, sans contrainte thermique ni taches d’eau. Ce milieu à basse pression abaisse la température de vapeur saturée, permettant ainsi une évaporation efficace de l’humidité résiduelle. Le résultat est des composants parfaitement secs, prêts pour les opérations en aval, éliminant tout risque de corrosion, de taches d’eau ou de contamination par l’humidité.

Filtration et gestion des fluides dans le nettoyage haute pression

La filtration efficace est essentielle pour maintenir la qualité du nettoyage dans les systèmes de nettoyage à haute pression. Des configurations de filtration à trois étapes, comprenant des filtres à tambour, des filtres à sac et des filtres en ligne, protègent les pompes à haute pression contre les dommages tout en préservant la propreté du fluide de nettoyage. La capacité de changement de filtre sans arrêt garantit un fonctionnement continu sans interruption de la production. Une précision de filtration allant jusqu’à 5 μm assure le maintien de la qualité du fluide de nettoyage pour des résultats de nettoyage constants.

Détails des spécifications