Système robotisé de nettoyage de culasses pour moteurs diesel lourds

Le système robotisé de nettoyage de culasses Big Bird Industrial est conçu pour le nettoyage post-usinage des culasses utilisées dans la fabrication de moteurs diesel lourds. Le système élimine les résidus d’usinage avant l’assemblage final et prend en charge une production entièrement automatique multi-modèles sans changement manuel.

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 culasses pour une production multi-modèles :

Toutes les pièces sont des sous-ensembles de culasse destinés aux moteurs diesel lourds.

Production automatique mixte

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

Reconnaissance du code QR

Des dispositifs de lecture de codes QR identifient automatiquement les pièces dès leur chargement. Le système sélectionne le programme de nettoyage approprié en fonction des informations contenues dans le code QR. La capacité de stockage permet d’accommoder jusqu’à 256 variantes de références.

inspection visuelle 2,5D

Un système de vision 2,5D (caméra 2D + télémètre laser, COGNEX) identifie automatiquement la position et l’orientation de la pièce, permettant au robot d’ajuster sa prise en conséquence.

Tri des pièces NG/OK

Le système identifie automatiquement les pièces non conformes au poste de chargement, les dévie vers un convoyeur de rejet, puis les empile robotiquement pour leur évacuation. L’état de production de la pièce est mis à jour via l’interface MES.

Changement automatique de modèle

Les supports, les buses et les composants de positionnement sont conçus pour accueillir toutes les variantes de culasse sans intervention manuelle.

Processus de nettoyage en plusieurs étapes

Le système combine plusieurs technologies de nettoyage dans une séquence de production efficace :

Étape 1 : Nettoyage turbulent + nettoyage à haute pression ponctuel (1,5 MPa)

Le robot à 6 axes transfère la culasse dans le bac de nettoyage, préalablement rempli d’eau. Le robot modifie souplement l’orientation de la pièce pendant que les buses effectuent le nettoyage turbulent.

Après un nettoyage turbulent, la vanne de vidange du réservoir s’ouvre pour un vidage rapide. Le robot positionne chaque surface de la pièce à usiner afin de l’aligner avec les boîtes de buses correspondantes pour un nettoyage ponctuel, en concentrant l’action sur tous les orifices et les canaux d’huile.

Étape 2 : Rinçage par pulvérisation (1,0 MPa)

Le robot transfère la pièce à usiner vers la station de rinçage, dotée d’un réservoir et d’un système de filtration indépendants. Des buses disposées tout autour effectuent un rinçage par pulvérisation complet de l’ensemble de la pièce.

Étape 3 : Séchage par soufflage ponctuel (0,2–0,4 MPa)

Pendant le transfert vers cette station, le robot incline la pièce à usiner pour permettre l’écoulement des liquides. Il positionne ensuite chaque surface afin de l’aligner avec les boîtes de buses pour un séchage par soufflage ponctuel et balayant de tous les orifices et passages.

Étape 4 : Séchage secondaire par soufflage (0,2–0,4 MPa)

Une boîte de buses descend depuis le haut pour effectuer un séchage secondaire par soufflage ponctuel et balayant, garantissant l’élimination complète de l’humidité.

Étape 5 : Séchage sous vide

La pièce à usiner pénètre dans la chambre à vide. Le capot supérieur mobile se referme sur le capot inférieur fixe pour former une chambre étanche. La pompe à vide réduit la pression dans la chambre, ce qui abaisse la température de vapeur saturée afin d’évaporer l’humidité résiduelle présente à la surface des composants.

Étape 6 : Refroidissement

La pièce à usiner est refroidie jusqu’à la température ambiante ±5 °C avant de sortir du système, garantissant une manipulation sûre lors des opérations d’assemblage en aval.

Contrôle de propreté technique

Dans la fabrication moderne de moteurs, la propreté des passages internes influence directement la fiabilité et les performances du moteur.

Le système est conçu pour répondre aux exigences strictes de propreté applicables à chaque canal de culasse :

Gestion avancée de la filtration

Le système utilise un système de filtration indépendant à quatre étages pour les circuits de nettoyage et de rinçage :

Filtration du circuit de nettoyage :

• Étape 1 : Filtre à tambour — 1 500 L/min, 50 μm, treillis en acier inoxydable

• Étape 2 : Séparateur cyclonique — 1 400 L/min

• Étape 3 : Filtre à contre-lavage automatique — 1 330 L/min, 30 μm, avec contre-lavage automatique et séparateur magnétique indépendant pour le fluide de contre-lavage

• Étape 4 : Filtre à sac — 1 500 L/min, 10 μm, avec interrupteur de pression déclenchant une alarme automatique, un actif + un de secours pour un remplacement sans arrêt des sacs

Filtration du circuit de rinçage :

• Étape 4 : Filtre à sac — 300 L/min, 10 μm, avec interrupteur de pression et alarme automatique

Système robotique

Le système utilise plusieurs robots FANUC :

Tous les robots sont protégés selon la norme IP67 pour les environnements de nettoyage à haute température et haute pression. Les pinces des robots disposent d’un verrouillage pneumatique automatique (les pièces restent maintenues en cas de perte de pression) et d’une étanchéité à l’air contre la pénétration de l’humidité. Une marge de sécurité de charge de 20 % est prévue.

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

• Prise en charge du protocole OPC UA

• Suivi des pièces par code QR

• Mises à jour de l’état de production

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

• Température et humidité dans l’armoire électrique

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

Gestion des opérateurs

• Contrôle d’accès à trois niveaux (opérateur, maintenance, superviseur)

• Connexion/déconnexion des opérateurs avec enregistrement des postes de travail

Traçabilité

• Numérisation de codes QR lors du chargement

• Suivi de l’état de production des pièces via le système MES

• Génération combinée de codes-barres pour la gestion des palettes

CAS D'APPLICATION

Solution complète de nettoyage

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

Développement du processus

• Analyse des composants

• Conception du procédé de nettoyage

• Évaluation des exigences de propreté

Intégration des équipements

• Postes de nettoyage robotisés

• Systèmes de nettoyage à haute pression

• Technologie de séchage sous vide

• Manutention Automatisée des Matériaux

• Gestion de la filtration en plusieurs étapes

Connexion à la fabrication intelligente

• Interface MES (OPC UA)

• Traçabilité par code QR

• Acquisition de données de production

• Intégration IIoT

Pourquoi choisir Big Bird Industrial

Expérience dans les composants moteurs lourds

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 des culasses pour applications de moteurs diesel lourds.

Solutions de production à haut volume

Le système assure des temps de cycle rapides de 18 secondes par pièce avec un OEE ≥ 95 %, permettant une production continue 24/7 avec changement automatique entre modèles mixtes pour plusieurs variantes de culasses.

Capacité d’ingénierie au niveau système

L’entreprise fournit des solutions complètes, de la conception du procédé de nettoyage à l’intégration en production, y compris la manipulation robotisée, le nettoyage haute pression, le séchage sous vide, la traçabilité intelligente et la connectivité au système 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 d’ingénierie non standard de l’entreprise permet d’adapter chaque système de nettoyage à la géométrie spécifique du composant, aux exigences de temps de cycle, aux normes de propreté et au niveau d’automatisation requis — offrant ainsi des solutions que les équipements standards ne peuvent pas fournir.

Expertise en propreté technique

La fabrication moderne de moteurs exige un contrôle rigoureux de la propreté des passages internes, et pas seulement du nettoyage de surface. Big Bird Industrial développe des solutions axées sur le contrôle des particules résiduelles, la propreté des galeries d’huile, la stabilité des procédés et la traçabilité de la production.

Conformité aux normes

Tous les équipements sont conformes aux normes ISO 13849, IEC 62061 (SIL3), GB 5226.1, ainsi qu’aux normes de sécurité chinoises et internationales applicables. Les récipients sous pression sont certifiés par des organismes d’inspection tiers.

FAQ

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

Ce système est conçu pour les sous-ensembles de culasses destinés aux modèles de moteurs diesel lourds.

Quels contaminants peuvent être éliminés ?

Il élimine les copeaux métalliques, les particules issues de l’usinage, les résidus de fluide de coupe, les résidus d’adhésif, ainsi que les contaminations internes présentes dans les galeries d’huile, les conduits de carburant, les orifices d’admission/échappement et les chemises de refroidissement.

Peut-il nettoyer les galeries d’huile et les passages internes ?

Oui. Le système combine un nettoyage turbulent, un nettoyage à haute pression ponctuel (1,5 MPa) et un séchage sous vide afin d’atteindre tous les passages internes, notamment les galeries d’huile des basculeurs, les galeries de retour de carburant, les galeries de retour d’huile, les orifices d’admission/d’échappement et les chemises d’eau de refroidissement.

Quels niveaux de propreté peuvent être atteints ?

Galerie d’huile des basculeurs ≤ 0,4 mg ; galerie de retour de carburant ≤ 1,5 mg ; galerie de retour d’huile ≤ 7,3 mg ; orifices d’admission/d’échappement ≤ 14,5 mg ; chemise de refroidissement ≤ 56 mg. Aucun résidu d’adhésif n’est présent dans les zones des bouchons en cuvette ou des douilles de tige poussoir.

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

Oui. Le système gère automatiquement plusieurs variantes de culasses. La reconnaissance du code QR sélectionne le programme de nettoyage approprié. Les supports et les buses sont conçus pour toutes les variantes. Aucune intervention manuelle n’est requise pour le changement de configuration.

Quel temps de cycle peut-on attendre ?

Le système assure un temps de cycle ≤ 18 secondes par pièce (36 s/2 pièces), permettant une production d’au moins 228 pièces qualifiées par poste de travail de 8 heures.

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

Oui. La communication OPC UA, la traçabilité par code QR, l’acquisition des données de production et l’interface avec le système MES sont entièrement prises en charge.

Nettoyage de culasse dans la fabrication de moteurs diesel lourds

Le nettoyage de culasse est un processus critique entre l’usinage et l’assemblage dans la fabrication de moteurs diesel lourds. La géométrie complexe des culasses — comprenant plusieurs galeries d’huile, canaux de carburant, orifices d’admission/échappement et chemises d’eau de refroidissement — 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 fabricants modernes de moteurs exigent des niveaux de propreté stricts dans les passages internes pour garantir des performances fiables du moteur, une efficacité énergétique optimale et le respect des normes relatives aux émissions.

Nettoyage flexible robotisé pour la production mixte de moteurs

Avec la diversité croissante des modèles de moteurs dans la fabrication moderne, les systèmes robotisés de nettoyage flexibles sont devenus indispensables pour une production efficace. Les robots à six axes permettent un nettoyage adaptable grâce à un positionnement flexible des pièces et à un ciblage multi-angle des buses. Associés à la reconnaissance de codes QR et à l’inspection visuelle, ces systèmes prennent en charge une production entièrement automatique de plusieurs modèles sans réglage manuel — garantissant une qualité de nettoyage constante sur plusieurs variantes de pièces.

Solutions de nettoyage à haut débit pour les groupes motopropulseurs automobiles

Le nettoyage des composants des groupes motopropulseurs automobiles exige un équilibre entre qualité de nettoyage et débit de production élevé. Les solutions modernes de nettoyage à haut débit combinent le nettoyage turbulent, le nettoyage haute pression à point fixe, le rinçage par pulvérisation et le séchage sous vide dans une séquence de production compacte, permettant des temps de cycle de 18 secondes par pièce tout en respectant des exigences strictes de propreté. Un taux de disponibilité globale (OEE) de 95 % ou plus assure une capacité de production continue 24 heures sur 24, 7 jours sur 7.

Technologie de filtration dans le nettoyage des pièces industrielles

Des systèmes de filtration efficaces constituent un élément fondamental pour assurer une qualité de nettoyage constante dans le nettoyage des pièces industrielles. Des configurations de filtration à quatre étages — combinant des filtres à tambour, des séparateurs centrifuges, des filtres à contre-lavage automatique et des filtres à sac — permettent un fonctionnement continu avec remplacement ininterrompu des filtres. Une précision de filtration allant jusqu’à 10 μm garantit la qualité du fluide de nettoyage, réduit les risques de recontamination et prolonge la durée de vie du fluide.

Spécifications techniques