Grand système de nettoyage à haute pression pour vilebrequins

Le grand système industriel de nettoyage à haute pression pour vilebrequins « The Big Bird » est conçu pour le nettoyage final de grands vilebrequins utilisés dans la fabrication de moteurs diesel lourds. Ce système élimine les copeaux d’usinage, les particules d’abrasion et les résidus de liquide de coupe des galeries d’huile, des trous de bride, des trous filetés et de toutes les surfaces externes avant l’assemblage final.

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 grands vilebrequins :

Toutes les pièces sont de grands vilebrequins destinés aux moteurs diesel lourds. Le système accepte des pièces dont la longueur varie de 1 500 à 4 000 mm et le poids jusqu’à 2 000 kg, avec un diamètre maximal de balancement atteignant 600 mm.

Production automatique mixte

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

Reconnaissance du code QR

Un scanner manuel de codes QR lit l’identification de la pièce dès son chargement. Le système sélectionne automatiquement le programme de nettoyage approprié en fonction des informations contenues dans le code QR. Le système prend en charge 10 programmes prédéfinis, avec une capacité supplémentaire de 90 programmes (PLC et IHM prêts à l’emploi). Les données sont conservées pendant plus d’un an, avec possibilité d’interface MES.

Stockage de programme

Plus de 100 programmes produits peuvent être stockés, avec fonctionnalité d’importation/exportation. Les noms de programmes acceptent des lettres, des chiffres et des caractères chinois, jusqu’à 50 caractères.

Commuation manuelle

Les blocs en V, les blocs en U et les broches de localisation côté bride sont remplacés manuellement lors du passage d’un type de pièce à un autre. Une échelle sur le rail de guidage indique la position du contre-pointe mobile pour chaque type de pièce. Tous les équipements présentent une conception à changement rapide sans outil.

Vérification de la pièce

La détection de la présence et du type de pièce garantit que seules les pièces vérifiées pénètrent dans la chambre de nettoyage.

Processus de nettoyage en plusieurs étapes

Le système combine plusieurs technologies de nettoyage dans une séquence automatisée en 5 étapes :

Étape 1 : Chargement (1ST) — Manuel

L’opérateur soulève la pièce et la place sur les blocs en V et les blocs en U du plateau de chargement. Les blocs en V soutiennent les paliers principaux, tandis que les blocs en U soutiennent les manetons de vilebrequin. Les matériaux de contact sont non ferreux ou non métalliques afin d’éviter les rayures.

L’opérateur verrouille les bases de positionnement gauche et droite, puis avance manuellement le centre mobile arrière pour serrer la pièce à l’aide d’une manivelle. L’opérateur appuie sur le bouton de démarrage à deux mains ; les vérins de positionnement inférieur se rétractent alors, et le convoyeur entraîné par moteur transfère automatiquement la pièce et son plateau dans la chambre de nettoyage.

L’opérateur nettoie et assèche à l’air comprimé les alésages centraux de la pièce ainsi que les alésages des goupilles de positionnement de la bride, à l’aide du pistolet à eau et du pistolet à air fournis au poste de chargement.

Étape 2 : Nettoyage à haute pression et par pulvérisation (2ST) — 2 MPa et 45 MPa

La pièce et la palette sont positionnées, et les vérins de localisation se déplacent pour positionner la palette. Un moteur servo entraîne la rotation de la pièce via un arbre d’entraînement avec engagement par goupille.

Un robot à 6 axes, équipé d’une buse à haute pression, se déplace horizontalement grâce à un entraînement servo afin d’effectuer un nettoyage à haute pression des rayons de raccordement et des zones de transition couvertes d’oxyde. Parallèlement, un tube de nettoyage en forme de C pulvérise la surface et les faces extrêmes de la pièce. Ce tube en forme de C se déplace le long de l’axe Z grâce à un entraînement motorisé, à vitesse réglable. La pièce tourne dans les deux sens, à vitesse réglable, jusqu’à ce que toutes ses surfaces soient nettoyées.

Après le nettoyage par pulvérisation, le robot effectue un nettoyage à haute pression ponctuel des galeries d’huile et des faces de bride. Séquence de nettoyage : trous d’huile droits de la bielle → trous d’huile inclinés → trous d’huile droits des paliers principaux. Le temps net de nettoyage est réglable pour chaque trou d’huile.

Après le nettoyage, des buses de soufflage séchent la surface de la pièce pendant que celle-ci tourne pour permettre l’écoulement par inclinaison.

Étape 3 : Nettoyage et rinçage des bouchons-pions (3ST) — 4 MPa et 45 MPa

La pièce est positionnée et tournée comme à l’étape 2. Le tube de buse de rinçage en forme de C effectue un rinçage par pulvérisation balayante sur la surface et les faces extrêmes de la pièce.

Le robot maintient des buses bouchons-pions afin d’étanchéifier les deux côtés des galeries d’huile des paliers principaux pour un rinçage à débit élevé. Ces buses bouchons-pions sont actionnées par des vérins pour permettre un rinçage traversant. Des patins à ressort intégrés à la station de nettoyage bouchons-pions assurent la compatibilité avec des composants de diamètres similaires.

Après le rinçage, la pièce est inclinée pour l’écoulement. Le robot procède au soufflage de séchage de tous les orifices tout en maintenant l’écoulement par inclinaison pendant cette opération.

Étape 4 : Soufflage de séchage (4ST)

La pièce à usiner et la palette sont positionnées. Le tube de buse de séchage interne se déplace via un moteur servo pour effectuer un séchage par soufflage balayant la surface de la pièce à usiner. Le tube de buse de séchage se déplace le long de l’axe Z grâce à un entraînement motorisé.

Étape 5 : Déchargement (5ÉT)

Après le séchage par soufflage, les vérins de positionnement se rétractent, la porte de la station s’ouvre et le convoyeur entraîné par moteur transfère la pièce à usiner et la palette vers la station de déchargement. L’opérateur retire la pièce à usiner. Les palettes vides sont renvoyées via le convoyeur inférieur afin de permettre la circulation des palettes.

Technologie de nettoyage haute pression

Le système offre une capacité de nettoyage à haute pression exceptionnelle :

Cette capacité extrême à haute pression permet d’éliminer efficacement les couches tenaces d’oxyde, les particules d’usinage et les copeaux métalliques provenant des galeries profondes à huile et des passages internes complexes.

Contrôle de propreté technique

Pour la fabrication de moteurs diesel lourds, la propreté des galeries d’huile de vilebrequin et des surfaces critiques affecte directement la fiabilité et les performances 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 trois étages :

Caractéristiques de la filtration :

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

• Capacité de changement de filtre sans arrêt

• Marque des sacs filtrants : Oerfu

• Validation du filtre : 100 mL de liquide de nettoyage → particules < 100 μm, masse < 4 mg (dans la durée de vie normale du sac filtrant)

Système robotique

Le système intègre un robot certifié IP67 :

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

• Suivi des pièces par code QR

• Acquisition de données de production

• Enregistrement des données du processus (température de nettoyage, pression, durée du cycle)

• Capacité d’exportation des données

Interface Opérateur

• Écran tactile Siemens TP1200

• Interface en langue chinoise

• Affichage des informations relatives à la pièce à travailler

• Sélection du programme de nettoyage et appel direct

• Surveillance de l’avancement du nettoyage

• Affichage de la température et de la pression

• Diagnostic des pannes et affichage des alarmes

Acquisition de données

• Surveillance des pannes d’équipement

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

• Suivi du temps de fonctionnement des équipements

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 grands vilebrequins

• Conception du procédé de nettoyage pour composants moteur lourds

• Évaluation des exigences de propreté

Intégration des équipements

• Systèmes de nettoyage à haute pression (45 MPa)

• Technologie de nettoyage par pulvérisation

• Nettoyage par pions bouchons avec obturation des galeries d’huile

• Systèmes robotisés de séchage par soufflage

• Gestion de la filtration en plusieurs étapes

• Systèmes de convoyage et de circulation de palettes

Connexion à la fabrication intelligente

• Interface MES

• Traçabilité par code QR

• Acquisition de données de production

Pourquoi choisir Big Bird Industrial

Expertise des vilebrequins lourds

Big Bird Industrial se spécialise dans les solutions de nettoyage de précision pour les composants lourds de la chaîne cinématique, avec une expérience éprouvée dans le nettoyage des grands vilebrequins destinés à la fabrication de moteurs diesel, pour des pièces pouvant atteindre 4 000 mm de longueur et 2 000 kg.

Technologie de nettoyage haute pression

Le système assure un nettoyage à haute pression allant jusqu’à 45 MPa (maximum 48 MPa) — la capacité de pression la plus élevée parmi tous les systèmes Big Bird Industrial — garantissant l’élimination efficace des couches tenaces d’oxyde, des particules d’usinage et des copeaux métalliques provenant des galeries d’huile profondes et des passages internes complexes.

Nettoyage par pions bouchons avec obturation des galeries d’huile

Le système intègre une technologie de nettoyage par bouchons-pions qui obture les deux côtés des galeries d’huile des paliers principaux, permettant un rinçage à haut débit à travers les trous et assurant un nettoyage approfondi des passages internes d’huile inaccessibles au nettoyage par pulvérisation conventionnel.

Capacité d’ingénierie au niveau système

L’entreprise fournit des solutions complètes, de la conception du procédé de nettoyage jusqu’à son intégration en production, y compris le nettoyage à haute pression, le nettoyage par bouchons-pions, le séchage soufflé robotisé et la traçabilité intelligente.

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.

Expertise dans la manipulation de composants volumineux

Le système est spécifiquement conçu pour des composants volumineux pouvant atteindre 4 000 mm de longueur et 2 000 kg de masse, illustrant ainsi la capacité de Big Bird Industrial dans le nettoyage de composants moteurs lourds.

FAQ

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

Ce système est conçu pour des vilebrequins volumineux utilisés dans la fabrication de moteurs diesel lourds — 10 variantes allant de 1 500 à 4 000 mm de longueur et pesant jusqu’à 2 000 kg.

Quelle pression de nettoyage est disponible ?

Le système assure un nettoyage à haute pression allant jusqu'à 45 MPa (réglable au maximum à 48 MPa) — la capacité de pression la plus élevée parmi les systèmes industriels Big Bird pour un nettoyage efficace des galeries d'huile et des surfaces.

Comment les galeries d'huile sont-elles nettoyées ?

Le système associe un nettoyage à haute pression ponctuel (45 MPa) et un nettoyage par bouchons-pions avec obturation des galeries d'huile, permettant un rinçage à débit élevé des galeries d'huile des paliers principaux et des orifices d'huile des bielles.

Comment les différentes variantes de vilebrequins sont-elles traitées ?

Le système comporte une commutation manuelle à l'aide de blocs en V, de blocs en U et de broches de positionnement. Une échelle sur le rail de guidage indique la position du contre-pointeau mobile pour chaque type de pièce. Tous les outillages adoptent une conception à changement rapide sans outil.

Quels niveaux de propreté peuvent être atteints ?

Contamination résiduelle totale ≤ 80–90 mg ; contamination des galeries d'huile ≤ 10 mg (variantes sélectionnées) ; taille maximale des particules ≤ 0,5–0,6 mm ; limites strictes du nombre de particules dans les galeries d'huile conformément à la norme GB/T 3821-2005.

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

Oui. La lecture des codes QR, la communication avec le système MES et l’acquisition des données de production sont entièrement prises en charge.

Quel est le temps de cycle typique ?

Le système assure un temps de cycle inférieur ou égal à 30 minutes par pièce (hors chargement/déchargement), le temps de cycle étant personnalisable selon les exigences de chaque ligne de production.

Nettoyage de gros vilebrequins dans la fabrication de moteurs diesel lourds

Le nettoyage des gros vilebrequins constitue une étape critique entre l’usinage et l’assemblage dans la fabrication de moteurs diesel lourds. Les vilebrequins pouvant atteindre 4 000 mm de longueur et 2 000 kg de masse nécessitent des technologies de nettoyage avancées afin d’éliminer les oxydes, les particules issues du meulage, les copeaux métalliques et les résidus de liquide de coupe provenant des galeries d’huile complexes, des trous de bride et de toutes les surfaces externes. Les systèmes de nettoyage haute pression fournissent la puissance nécessaire pour éliminer efficacement les contaminants tenaces présents sur ces composants volumineux et critiques.

Nettoyage haute pression (45 MPa) pour composants de gros vilebrequins

Les grands vilebrequins dotés de galeries d’huile profondes et de géométries complexes exigent une pression de nettoyage extrême pour éliminer efficacement les contaminants. Les systèmes de nettoyage à haute pression délivrant 45 MPa (jusqu’à 48 MPa au maximum) éliminent efficacement les couches tenaces d’oxyde, les particules issues du meulage et les copeaux métalliques des galeries d’huile et des surfaces critiques. La commande par variateur de fréquence permet d’ajuster la pression en fonction des exigences spécifiques des composants et du niveau de contamination.

Technologie de nettoyage par bouchons-épingles pour le rinçage intégral des galeries d’huile

Le nettoyage des galeries d’huile dans les grands vilebrequins nécessite une technologie spécialisée de bouchons-épingles afin d’assurer un rinçage intégral des trous traversants. Les buses à bouchons-épingles obturent les deux extrémités des galeries d’huile des paliers principaux, permettant ainsi un rinçage à débit élevé qui atteint l’intégralité du passage interne. Cette technologie garantit l’élimination complète des contaminants présents dans les galeries d’huile, zones inaccessibles au nettoyage par pulvérisation conventionnel.

Filtration et gestion des fluides dans le nettoyage de composants volumineux

Une filtration efficace est essentielle pour maintenir la qualité du nettoyage lors du nettoyage haute pression de composants volumineux. Des systèmes de filtration à trois étages, équipés de séparateurs magnétiques et de filtres à sac, protègent les pompes haute pression contre les dommages tout en préservant la propreté du fluide de nettoyage. La possibilité de remplacer les filtres sans arrêt garantit un fonctionnement continu, sans interruption de la production. Une précision de filtration allant jusqu’à 10 μm assure le maintien de la qualité du fluide de nettoyage, ce qui permet d’obtenir des résultats de nettoyage constants.

Spécifications techniques