Système de nettoyage robotisé à haute pression pour blocs-cylindres de gros moteurs diesel dans la fabrication de groupes motopropulseurs lourds

Système de nettoyage robotisé à haute pression pour blocs-cylindres de gros moteurs diesel

Le système de nettoyage robotisé pour blocs-cylindres de gros moteurs diesel Big Bird Industrial a été développé pour le nettoyage post-usinage de grands blocs-cylindres en fonte utilisés dans la fabrication de moteurs diesel lourds. Ce système élimine les copeaux d’usinage, le sable de moulage et les résidus de fluide de coupe avant l’assemblage final et prend en charge la production mixte de plusieurs variantes de blocs-moteurs.

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 blocs-moteurs diesel de grande taille :

Toutes les pièces sont des blocs moteur en fonte grise de grande taille destinés aux applications de moteurs diesel lourds, compatibles à la fois avec l’état « capot de palier assemblé » et l’état « bloc nu ».

Production automatique mixte

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

Reconnaissance du code QR

Un lecteur manuel de codes QR lit l’identification de la pièce lors du chargement, avec un taux de lecture de 99,9 %. Les informations sont transmises au système MES.

Changement manuel de palette

Deux types de palettes permettent d’accommoder les cinq variantes de blocs moteur. Le changement s’effectue manuellement lors du passage d’une famille de modèles à une autre.

Bibliothèque d’outils pour le changement automatique des buses

Le système intègre une bibliothèque d’outils permettant au robot de changer automatiquement les buses selon les applications de nettoyage. Chaque type de buse comprend un jeu installé et un jeu de rechange.

Positionnement de la pièce

Le positionnement repose sur un système « une face, deux axes », compatible avec les cinq variantes. Les positions des axes de localisation sont optimisées pour les surfaces inférieure et supérieure afin d’assurer un positionnement stable durant le nettoyage.

Processus de nettoyage en plusieurs étapes

Le système associe plusieurs technologies de nettoyage dans une salle de nettoyage intégrée :

Étape 1 : Nettoyage robotisé par point fixe à haute pression (≥ 15 MPa)

Le robot utilise des buses à haute pression pour effectuer un nettoyage ponctuel à haute pression sur tous les orifices, faces, cavités internes et galeries d’huile du bloc-moteur. Les trous traversants et les trous profonds bénéficient d’un nettoyage à haute pression ciblé. Le robot ajuste souplement l’orientation des buses afin de viser chaque zone spécifique à nettoyer.

Étape 2 : Nettoyage par pulvérisation robotisé (≥ 1,5 MPa)

Le nettoyage par pulvérisation couvre l’ensemble de la surface de la pièce, éliminant les contaminants desserrés des zones externes et des zones internes accessibles. La température de nettoyage est maintenue entre 40 °C et 60 °C avec une précision de ±2 °C.

Étape 3 : Séchage par soufflage robotisé

Le robot effectue le séchage par soufflage en utilisant la même approche de positionnement et de ciblage des buses, garantissant un séchage complet de tous les orifices, passages et cavités internes. Aucune humidité visible ni aucune buée n’est présente sur les surfaces internes ou externes.

Étape 4 : Poste de nettoyage complémentaire manuel et d’inspection

Après le nettoyage robotisé, la pièce est transférée vers le poste de travail manuel. L’opérateur utilise deux pistolets à eau haute pression portatifs (longueur ≥ 700 mm, longueur du flexible ≥ 5 000 mm) et deux pistolets à air pour effectuer un nettoyage complémentaire et une inspection. La pièce peut être inclinée à l’aide d’un mécanisme basculant afin de faciliter l’accès à toutes ses surfaces ainsi qu’aux cavités internes.

Étape 5 : Refroidissement

La pièce est refroidie avant de quitter la salle de nettoyage, garantissant une manipulation sûre lors des opérations en aval.

Contrôle de propreté technique

Dans la fabrication de moteurs diesel lourds, 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 propres à chaque variante de bloc-cylindres :

Après nettoyage, aucune trace visible de copeaux, de sable de moulage, d’humidité résiduelle ou de brouillard de surface n’est observée sur les surfaces internes et externes.

Gestion avancée de la filtration

Le système utilise un système de filtration à trois étages (ou plus) avec une précision de filtration du fluide de nettoyage de ≤ 20 μm :

Caractéristiques de la filtration :

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

• Le remplacement du filtre n’affecte pas le fonctionnement normal de l’équipement

• Capacité suffisante de séparation huile-eau

• Séparation automatique du fluide de nettoyage des copeaux et des résidus

• Chariots mobiles pour copeaux, conçus pour un vidage aisé (avec évacuation intégrée, sans accumulation d’eau)

Surveillance des buses :

• Alarme de colmatage des buses lorsque plus de 10 % des buses sont obstruées

• Alarme de colmatage des buses haute pression et des buses à point fixe

• Surveillance de la pression de nettoyage avec alarme automatique et verrouillage de la machine en cas de chute de pression

Système robotique

Le système intègre un robot certifié IP67 doté de :

• Type de robot : Robot industriel à 6 axes (ABB / KUKA / FANUC / STAUBLI)

• Classement de protection : IP67 (étanche à l’eau, pas de cape de protection nécessaire)

• Bibliothèque d’outils : 3 jeux d’outils pour changement automatique de buse

• Caractéristiques de sécurité : Verrouillage automatique en cas de perte d’alimentation ou d’air comprimé (pièce maintenue en place), protection anti-collision, retour au point zéro sur une seule touche en cas de défaillance

Le robot fonctionne sans cape de protection, ce qui simplifie la maintenance et réduit les coûts de consommables.

Station de nettoyage manuel complémentaire

Le système comprend une station de travail dédiée manuelle :

• Mécanisme de retournement de la pièce : Permet un contrôle et un nettoyage pratiques de toutes les surfaces

• 2 pistolets à eau haute pression portatifs : longueur ≥ 700 mm, tuyau ≥ 5 000 mm

• 2 pistolets à air portatifs : Pour le séchage soufflé complémentaire et l’inspection

• Capacité autonome : La station artificielle peut effectuer intégralement le nettoyage de façon autonome (n’est pas utilisée comme vérification finale de la qualité)

Cette station sert à la fois de point d’inspection qualité et d’emplacement de nettoyage complémentaire, garantissant que toutes les zones critiques font l’objet d’une vérification finale.

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)

Interface Opérateur

• écran tactile couleur TFT de 15 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

CAS D'APPLICATION

Solution complète de nettoyage

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

Développement du processus

• Analyse de composants pour gros blocs en fonte

• Conception du procédé de nettoyage pour composants moteur lourds

• Évaluation des exigences de propreté

Intégration des équipements

• Systèmes robotisés de nettoyage haute pression

• Technologie de nettoyage par pulvérisation

• Systèmes de séchage par soufflage

• Poste de nettoyage complémentaire artificiel avec mécanisme de retournement

• Bibliothèque d’outils pour le changement automatique des buses

• Gestion de la filtration en plusieurs étapes

• Systèmes de convoyage et de manutention

Connexion à la fabrication intelligente

• Interface MES

• Traçabilité par code QR

• Acquisition de données de production

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 lourds de groupe motopropulseur, avec une expérience éprouvée dans le nettoyage de blocs moteurs diesel de grande taille pour plusieurs séries de moteurs, notamment les 12M45, 16M45, 12M55, 16M55 et 12WH17.

Technologie de nettoyage haute pression

Le système assure un nettoyage haute pression allant jusqu’à 15 MPa, permettant l’élimination efficace des copeaux d’usinage tenaces et du sable de fonderie des trous profonds, des trous traversants et des galeries d’huile sur des blocs en fonte de grande taille pesant jusqu’à 2,6 tonnes.

Solution hybride robotisée + artificielle

Le système associe un nettoyage entièrement automatisé par robots à un poste dédié de nettoyage et d’inspection complémentaire manuel, offrant à la fois une efficacité de production et une capacité de vérification finale de la qualité.

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 robotisé, la technologie à haute pression, le séchage par soufflage 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

• Configuration de la bibliothèque d’outils

• 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 pesant jusqu’à 2,6 tonnes et mesurant plus de 2,5 mètres, démontrant ainsi la capacité de Big Bird Industrial dans le nettoyage de composants moteur lourds.

FAQ

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

Ce système est conçu pour les blocs cylindres en fonte massive utilisés dans la fabrication de moteurs diesel lourds, notamment les séries M45, M55 et WH17, dont le poids peut atteindre 2,6 tonnes.

Quelle pression de nettoyage est disponible ?

Le système assure un nettoyage à haute pression allant jusqu’à 15 MPa pour les alésages profonds et les perçages traversants, un nettoyage ponctuel à 2 MPa et un nettoyage par pulvérisation à 1,5 MPa.

Comment sont gérées les différentes variantes de moteurs ?

Le système dispose d’un changement manuel de palettes et d’une bibliothèque d’outils robotisés pour le changement automatique des buses, permettant de traiter cinq variantes : 12M45, 16M45, 12M55, 16M55 et 12WH17.

Le système permet-il une inspection manuelle ?

Oui. Le système comprend une station de nettoyage complémentaire manuelle dédiée, équipée d’un mécanisme de retournement des pièces, de pistolets à eau portatifs et de pistolets à air, destinée à l’inspection et au nettoyage complémentaire par l’opérateur.

Quels niveaux de propreté peuvent être atteints ?

La propreté des galeries à huile varie de 45 à 108 mg, celle des chemises d’eau de 240 à 3 384 mg, et celle des zones en contact avec l’huile de 547 à 1 027 mg par variante, avec des limites strictes de taille de particules comprises entre 500 et 1 000 μm.

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 60 minutes par pièce, ajustable selon les exigences spécifiques de chaque ligne de production.

Nettoyage de blocs moteurs diesel de grande taille dans la fabrication de groupes motopropulseurs lourds

Le nettoyage approfondi des blocs-moteurs diesel de grande taille constitue un processus critique entre l’usinage et l’assemblage dans la fabrication de groupes motopropulseurs lourds. Les blocs en fonte, pesant jusqu’à 2,6 tonnes et dotés de géométries internes complexes — notamment des galeries d’huile, des chemises d’eau, des alésages de cylindre et des cavités pour arbre à cames — nécessitent des technologies de nettoyage avancées afin d’éliminer les copeaux d’usinage, le sable de fonderie et les contaminants provenant des fluides de coupe. Les systèmes de nettoyage à haute pression fournissent la puissance requise pour éliminer efficacement les résidus tenaces présents sur ces structures volumineuses et complexes.

Nettoyage robotisé à haute pression pour composants en fonte de grande taille

Les blocs-moteurs en fonte massive posent des défis uniques en matière de nettoyage, en raison de leurs dimensions, de leur masse et de la complexité de leurs passages internes. Les systèmes robotisés de nettoyage haute pression (jusqu’à 15 MPa) permettent un nettoyage souple et ciblé de toutes les surfaces ainsi que des cavités internes. Les bibliothèques d’outils robotisés, dotées d’une fonction automatique de changement de buse, permettent au système de s’adapter aux exigences variées de nettoyage pour plusieurs variantes de moteurs, sans intervention manuelle.

Solutions hybrides robotisées + manuelles pour applications lourdes

Le nettoyage des composants moteurs lourds exige souvent à la fois l’efficacité de l’automatisation et la capacité de vérification manuelle. Les solutions hybrides, combinant le nettoyage robotisé à des postes de nettoyage et d’inspection manuels complémentaires, offrent le meilleur des deux mondes : les systèmes robotisés prennent en charge la charge de travail de nettoyage intensive, tandis que les opérateurs effectuent l’inspection finale et le nettoyage complémentaire des zones critiques. Des mécanismes de retournement des pièces usinées permettent un accès pratique à toutes les surfaces.

Filtration et gestion des fluides dans le nettoyage de composants volumineux

Une filtration efficace et une gestion optimale des fluides sont essentielles pour assurer une qualité de nettoyage constante lors du nettoyage de composants volumineux. Des systèmes de filtration à trois étages, d’une précision ≤ 20 μm, combinés à une séparation eau-huile et à l’élimination des copeaux, garantissent une qualité continue du fluide de nettoyage. Une surveillance automatique des obstructions des buses et une rétroaction de pression maintiennent les performances de nettoyage tout en protégeant les équipements en aval.