Système de nettoyage final de culasse pour moteurs diesel lourds

Le système industriel de nettoyage final de culasse « The Big Bird » est conçu pour le nettoyage final de culasses en aluminium utilisées dans la fabrication de moteurs diesel lourds. Ce système élimine les résidus d’usinage, les copeaux et les contaminants provenant des fluides de coupe avant l’assemblage final, et prend en charge une production entièrement automatique multi-modèles.

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

Applications sur pièces

Ce système accepte plusieurs variantes de culasses pour la fabrication automobile :

Toutes les pièces sont des culasses en aluminium destinées aux moteurs automobiles. Le système comporte une conception à pince unique, compatible avec plusieurs variantes, nécessitant uniquement des composants de changement mineurs (broches de positionnement, doigts) pour passer d’une variante à l’autre.

Production automatique mixte

Le système prend en charge une production automatique mixte complète avec les fonctionnalités suivantes :

Chargement/Déchargement automatique

• Le robot à portique place la pièce sur le plateau de chargement

• La glissière de chargement transfère la pièce à l’entrée de la machine

• Le robot saisit directement la pièce depuis la position d’entrée

• Le plateau vide revient à la position de chargement pour le cycle suivant

• Détection de l’orientation de la pièce à la station de chargement

Conception de la pince du robot

• Vérins étanches SMC intégrés à la pince

• Compatible avec toutes les variantes de culasses

• Changement simple nécessitant uniquement des broches de positionnement et des doigts

• Composants de positionnement/serrage résistants à l’usure et à la corrosion

• Le serrage empêche la déformation de la pièce et les dommages à sa surface

Communication avec le système MES

Le système s’interface avec le système de gestion de la production (MES) pour le suivi de fabrication, l’acquisition de données et les mises à jour d’état.

Processus de nettoyage en plusieurs étapes

Le système associe plusieurs technologies de nettoyage dans une séquence de production complète :

Étape 1 : Chargement

Le robot à portique place la pièce sur la palette de chargement. Le tiroir de chargement transfère la pièce à l’entrée de la machine. Le robot saisit la pièce et la transfère dans la chambre de nettoyage. La station de chargement intègre une détection d’orientation de la pièce.

Étape 2 : Nettoyage turbulent (1,5 MPa)

Le robot maintient la pièce et la transfère dans la cuve de nettoyage turbulent, préalablement remplie de liquide de nettoyage. Le robot modifie souplement l’orientation de la pièce tandis que des buses disposées tout autour dirigent un flux turbulent afin de nettoyer toutes les surfaces. La conception en forme d’entonnoir de la cuve permet une évacuation rapide du liquide contaminé et des copeaux.

Après un nettoyage turbulent, la vanne de vidange s’ouvre pour un évacuation rapide. Le robot positionne la pièce sur des panneaux de buses fixes afin de nettoyer de façon ciblée toutes les surfaces.

Étape 3 : Nettoyage des bouchons du manchon d’eau

Le robot modifie l’orientation de la pièce et la positionne devant des buses à grand diamètre. Un fluide de nettoyage à débit élevé est injecté dans les passages du manchon d’eau afin d’assurer un nettoyage complet des bouchons des cavités de refroidissement.

Étape 4 : Nettoyage haute pression en points fixes (35 MPa, max 53 MPa)

Le robot positionne la pièce pour le nettoyage haute pression. La pompe haute pression (URACA, max 53 MPa, 37 kW) fournit un nettoyage haute pression pour :

• Nettoyage par insertion dans la galerie principale d’huile

• Passages d’huile essentiels

• Zones des guides de soupape et des sièges de soupape

• Surfaces usinées critiques

Étape 5 : Vidange inclinée

Le robot modifie l’orientation de la pièce pour permettre un écoulement incliné, ce qui facilite l’évacuation du liquide de nettoyage depuis tous les passages internes et cavités.

Étape 6 : Séchage

Le robot dépose la pièce sur le plateau du convoyeur de sortie. Ce convoyeur achemine la pièce vers la station de séchage, où un dispositif de séchage élimine l’humidité en surface.

Étape 7 : Séchage sous vide

La pièce et son plateau sont acheminés dans la chambre à vide. Le capot supérieur mobile se referme sur le capot inférieur fixe afin de former une enceinte étanche. La pompe à vide (Leybold) évacue l’enceinte, abaissant ainsi la température de vapeur saturée pour faire évaporer l’humidité résiduelle présente sur toutes les surfaces et dans tous les passages internes.

Une fois le séchage sous vide terminé, le capot à vide s’ouvre et le convoyeur achemine la pièce vers la station de déchargement.

Étape 8 : Déchargement

La pièce est acheminée jusqu’à la position de déchargement. Le robot à portique retire la pièce. Les plateaux vides retournent à la position de chargement via le convoyeur de la couche inférieure.

Technologie de nettoyage haute pression

Le système offre un nettoyage à haute pression doté de performances exceptionnelles :

Contrôle de propreté technique

Dans la fabrication de moteurs automobiles, la propreté des passages internes de la culasse influence directement les performances et la fiabilité du 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 deux étapes :

Configuration de la filtration :

• Étape 1 : Filtre à tambour — ≥ 120 m³/h, ≤ 50 μm, maille en nylon, avec nettoyage inversé automatique et détection/déclenchement d’alarme en cas de colmatage

• Étape 2 : Filtre à sac — ≥ 30 m³/h, ≤ 20 μm, tissu non tissé (1 de secours + 3 en service), avec alarme de colmatage et possibilité de remplacement manuel

Caractéristiques supplémentaires :

• Séparation huile-eau avec récupérateur à bande

• Convoyeur à copeaux à raclette avec chariot à copeaux (hauteur de déchargement : 1200 mm)

• Conception du bac en forme d’entonnoir pour une évacuation rapide des copeaux et des contaminants

Système robotique

Intégration de la Fabrication Intelligente

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

Système de contrôle

• API Siemens S7-1200 avec communication PROFINET

• écran tactile HMI Siemens de 12 pouces

• Modes de fonctionnement : manuel, automatique en cycle simple, entièrement automatique

Acquisition de données

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

• Surveillance des pannes d’équipement

• Suivi du temps de fonctionnement des équipements

Fonctionnalités de l’interface opérateur

• Sélection du mode de fonctionnement

• Saisie des paramètres de nettoyage

• Affichage des informations de production

• Surveillance des processus

• Diagnostic des pannes avec historique des alarmes

• Feu tricolore à cinq couleurs (jaune/vert/rouge/bleu/blanc) pour l’indication de l’état

CAS D'APPLICATION

Solution complète de nettoyage

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

Développement du processus

• Analyse des composants pour culasses

• Conception du procédé de nettoyage

• Évaluation des exigences de propreté

Intégration des équipements

• Systèmes de nettoyage turbulent

• Nettoyage des bouchons de chemise d’eau

• Nettoyage haute pression (35 MPa, max 53 MPa)

• Technologie de séchage sous vide

• Gestion de la filtration en plusieurs étapes

• Manutention Automatisée des Matériaux

Connexion à la fabrication intelligente

• Interface MES (PROFINET)

• Acquisition de données de production

Pourquoi choisir Big Bird Industrial

Expérience de nettoyage des culasses

Big Bird Industrial se spécialise dans les solutions de nettoyage de précision pour les composants de groupe motopropulseur automobile, avec une expérience éprouvée dans le nettoyage final des culasses destinées aux moteurs diesel lourds.

Technologie de nettoyage haute pression (35 MPa, max 53 MPa)

Le système assure un nettoyage haute pression allant jusqu’à 35 MPa (réglable au maximum à 53 MPa), grâce à la technologie de pompe URACA, garantissant l’élimination efficace des contaminants tenaces des galeries d’huile, des sièges de soupape et des passages critiques.

Procédure complète de nettoyage

Le système associe nettoyage turbulent, nettoyage des bouchons de chemise d’eau, nettoyage haute pression, séchage et séchage sous vide dans une séquence de production complète, assurant ainsi une propreté optimale de tous les passages internes et des surfaces externes.

Capacité d’ingénierie au niveau système

L’entreprise fournit des solutions complètes, de la conception du procédé de nettoyage jusqu’à l’intégration en production, y compris le nettoyage à haute pression, le séchage sous vide et la manutention automatisée des pièces.

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.

FAQ

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

Ce système est conçu pour les culasses en aluminium utilisées dans la fabrication de moteurs automobiles.

Quels contaminants peuvent être éliminés ?

Il élimine les copeaux métalliques, les résidus de fluide de coupe et les contaminations particulaires provenant des chemises d’eau, des galeries d’huile, des cavités d’huile, des orifices d’admission/échappement, des chambres de combustion et des zones des bougies d’allumage.

Quelle pression de nettoyage est disponible ?

Le système assure un nettoyage à haute pression allant jusqu’à 35 MPa (réglable au maximum à 53 MPa) afin d’éliminer efficacement les contaminants tenaces.

Quels niveaux de propreté peuvent être atteints ?

Chemise d’eau ≤ 25 mg ; galerie d’huile ≤ 5 mg ; cavité d’huile ≤ 20 mg ; orifices et chambre de combustion ≤ 8 mg.

Prend-il en charge la production automatisée multi-modèles ?

Oui. La conception de la pince permet de traiter plusieurs variantes grâce à un simple changement des broches de positionnement et des doigts de préhension.

Quel est le temps de cycle typique ?

Le système assure un cycle inférieur ou égal à 240 secondes par pièce (y compris 30 secondes de chargement/déchargement), personnalisable selon les exigences de la ligne de production.

Prend-il en charge l’intégration au système MES ?

Oui. La communication PROFINET et l’acquisition des données de production sont entièrement prises en charge.

Nettoyage final de culasse dans la fabrication automobile

Le nettoyage final de la culasse est un processus critique entre l’usinage et l’assemblage dans la fabrication d’engins automobiles. La géométrie complexe des culasses—y compris les galeries d’huile, les chemises d’eau, les orifices d’admission/échappement, les chambres de combustion et les zones des sièges de soupape—exige des technologies de nettoyage avancées afin d’éliminer les résidus d’usinage, les copeaux métalliques et les contaminants provenant des fluides de coupe. Les systèmes de nettoyage à haute pression fournissent la puissance nécessaire pour éliminer en profondeur les contaminants tenaces présents sur ces composants critiques.

Nettoyage à haute pression (35 MPa) pour composants de culasse

Le nettoyage à haute pression à 35 MPa (jusqu’à 53 MPa au maximum) assure une élimination supérieure des contaminants sur les composants de culasse. Cette pression extrême permet de déloger efficacement les particules tenaces situées dans les galeries d’huile, sur les sièges de soupape et dans les passages critiques que les méthodes de nettoyage conventionnelles ne peuvent pas atteindre. La technologie de pompe URACA, dotée d’un réglage précis de la pression, garantit des résultats de nettoyage constants, adaptés aux exigences spécifiques de chaque composant.

Technologie de nettoyage des bouchons de chemise d’eau

Le nettoyage des bouchons de chemise d’eau permet une élimination complète des contaminants présents dans les passages de refroidissement. Un fluide de nettoyage à débit élevé est injecté directement dans les passages de la chemise d’eau via des buses à grand diamètre, ce qui évacue efficacement les contaminants des géométries complexes des cavités de refroidissement, inaccessibles aux méthodes de nettoyage par pulvérisation conventionnelles.

Filtration et gestion du fluide dans le nettoyage des culasses

Une filtration efficace est essentielle pour maintenir la qualité du nettoyage des culasses. Des configurations de filtration à deux étages, combinant des filtres à tambour et des filtres à sac, permettent un fonctionnement continu avec possibilité de changer le filtre de secours sans arrêt. Une précision de filtration allant jusqu’à 20 μm garantit la qualité du fluide de nettoyage, réduit les risques de recontamination et prolonge la durée de vie du fluide.

Spécifications techniques