Machine flexible d’ébavurage et de nettoyage à six axes multi-robots : solution intégrée à deux processus pour une production flexible

Aperçu

Des composants de groupe motopropulseur tels que les blocs-moteurs, les culasses, les vilebrequins, les arbres à cames, les carter, les corps de soupape, les arbres et les engrenages nécessitent souvent à la fois une propreté élevée et une élimination efficace des bavures après usinage.

La machine flexible de débavurage et de nettoyage multi-robots à six axes de Big Bird Industrial combine ces deux procédés sur une seule plateforme. Avec des pressions de nettoyage réglables allant de 0,5 à 60 MPa et une large plage de cycle de production comprise entre 20 secondes et 20 minutes , le système peut être configuré aussi bien pour des lignes de production à haut volume que pour des applications sur machines autonomes.

En intégrant le débavurage robotisé et le nettoyage de précision au sein d’une même plateforme flexible, cette solution s’adresse aux fabricants recherchant davantage de flexibilité, une réduction de la manipulation des pièces et des processus de fabrication de groupes motopropulseurs plus compacts.

Pourquoi associer nettoyage et débavurage ?

Après usinage, les composants de groupe motopropulseur font généralement face à deux exigences de procédé majeures : élimination des bavures et élimination des contaminants .

L’usinage peut laisser des bavures autour des bords, des trous et des passages internes, tandis que des copeaux, des fluides de coupe et d’autres résidus peuvent demeurer à la surface de la pièce ou à l’intérieur de passages critiques.

Une configuration de production classique peut utiliser des machines distinctes pour le débarrassage des bavures et le nettoyage. Cela exige le transfert de la pièce entre différentes stations, ce qui peut entraîner :

• Un temps supplémentaire de manutention et de transfert
• Un risque de collision ou de dommage superficiel sur la pièce
• Une contamination secondaire
• Une augmentation des stocks en cours de fabrication
• Des besoins accrus en superficie au sol
• Une réduction de la flexibilité lors du passage d’une pièce à une autre

La machine flexible de débarrassage des bavures et de nettoyage intègre les deux procédés sur une seule plateforme. Cela réduit les transferts inutiles et les besoins en superficie au sol, tout en permettant d’ajuster les programmes de traitement selon les différentes pièces.

Configuration de l’équipement et procédé

Le système utilise une architecture multi-robots dotée de robots à six axes afin d’effectuer différentes opérations de traitement, selon la pièce et les exigences de production.

Configuration des équipements

• Type d’équipement : Système flexible à six axes avec robots multiples intégrant les procédés de débourrage et de nettoyage
• Application : Lignes de production en grande série ou postes de production autonomes
• Systèmes de contrôle: Siemens ou Mitsubishi
• Marques de robots : FANUC, ABB et autres plates-formes de robots industriels
• Transfert des pièces : Système de convoyeur de palettes
• Outils sur mesure : Fixations, brosses et outillages spécifiques à l’application
• Filtration: Filtration à contre-lavage automatique avec évacuation automatique des résidus, filtration par sacs et filtration par bande de papier
• Étapes de filtration : 1 à 3 étapes selon les exigences du procédé

Chaîne de procédé intégrée

La séquence de traitement peut inclure :

Ébavurage → Nettoyage turbulent global → Nettoyage par balayage → Nettoyage ciblé → Nettoyage à haute pression et ébavurage → Rinçage → Soufflage à l’air → Séchage sous vide → Refroidissement

Différentes combinaisons de procédés peuvent être configurées en fonction de la géométrie des composants, des exigences de propreté, des emplacements des bavures, du cycle de production et des spécifications procédurales du client.

Technologies de nettoyage et d’ébavurage

Le système associe plusieurs technologies afin de répondre aux divers besoins liés à la contamination et à l’élimination des bavures :

• Nettoyage turbulent global
• Ébavurage ciblé à haute pression
• Nettoyage à l’eau sous haute pression
• Rinçage
• Ébavurage mécanique à brosse
• Dégrossissage basé sur des outils
• Séchage par air comprimé
• Séchage sous vide
• Refroidissement à l’eau ou refroidissement à l’air conditionné

Cette combinaison permet d’attribuer différentes technologies à différentes zones de traitement, plutôt que de compter sur une seule méthode de dégrossissage ou de nettoyage.

Paramètres techniques clés

Industries concernées

Applications automobiles et en mécanique de précision, notamment les moteurs à essence et diesel, les boîtes de vitesses et autres composants de la chaîne cinématique, ainsi que les applications industrielles de nettoyage et de dégrossissage de précision.

Pièces applicables

• Blocs moteur
• Culasses
• Crankshafts
• Arbres à cames
• Bielles
• Coques
• Corps de vanne
• Arbres et engrenages
• Autres composants précis de la chaîne cinématique

Dimensions approximatives de l’équipement :
10 m × 7 m × 4,5 m

Cycle de production :
de 20 secondes à 20 minutes, paramétrable selon la pièce à usiner et le procédé

Pression de nettoyage :
0,5–60 MPa

Propreté :
≤1–5 mg

Taille des particules dans le passage d’huile principal :
≤ 600 μm

Séchage :
Soufflage à l’air comprimé et séchage sous vide

Refroidissement :
Refroidissement à l’eau ou refroidissement à l’air conditionné

Niveau de bruit :
75 dB

Avantages clés

1. Deux procédés dans un seul système

Le débourrage et le nettoyage sont intégrés sur une seule plateforme de production, ce qui réduit les transferts de pièces et l’espace au sol requis pour des équipements distincts.

2. Production flexible multi-produits

Le système peut traiter différents types de composants de groupe motopropulseur. Les programmes de nettoyage et de débourrage peuvent être adaptés à chaque pièce, permettant ainsi la production de plusieurs produits sur la même plateforme flexible.

3. Grande plage de temps de cycle

La plage de temps de cycle configurable de 20 secondes et 20 minutes permet au système de couvrir des exigences de production très variées.

Le traitement à grande vitesse peut être configuré pour les composants plus petits et la production en grande quantité, tandis que des cycles plus longs permettent de traiter des composants plus volumineux nécessitant un nettoyage de précision et un ébavurage plus poussés.

4. Ébavurage mécanique et à haute pression combinés

Des brosses et outils mécaniques peuvent traiter les bords et ouvertures accessibles, tandis que l’eau à haute pression cible les cavités internes, les trous et les zones difficiles d’accès pour les outils mécaniques conventionnels.

La combinaison de ces technologies offre une couverture plus étendue pour différents emplacements et géométries de bavures.

5. Plusieurs options de filtration

Le système peut être équipé d’une filtration avec rinçage inversé automatique, d’une filtration par sac ou d’une filtration par bande de papier. De une à trois étapes de filtration peuvent être configurées selon le procédé de nettoyage requis et la charge de contamination.

6. Adapté aux lignes de production ou à un fonctionnement autonome

L’équipement peut être intégré à des lignes de production automatisées ou configuré comme une machine autonome flexible de nettoyage et d’ébavurage, permettant aux fabricants de choisir une disposition adaptée à leur environnement de production.

FAQ

Quels sont les avantages de la combinaison du nettoyage et de l’ébavurage par rapport à des lignes de production séparées ?

Un système intégré réduit les transferts de pièces, ce qui contribue à diminuer les risques de chocs et de contamination secondaire. Il réduit également l’espace au sol requis et les stocks en cours de fabrication, tout en permettant le traitement de différents produits grâce à des modifications programmables des procédés.

Que signifie la plage de cycle allant de 20 secondes à 20 minutes ?

Cette large plage de temps de cycle permet à l’équipement de répondre à des exigences de production très variées.

Des cycles courts peuvent être configurés pour des composants plus petits et une production à grand volume, tandis que des cycles plus longs conviennent aux composants plus volumineux ou aux applications nécessitant des procédés de nettoyage et d’ébavurage plus poussés.

Comment les procédés de débourrage à haute pression et de débourrage mécanique sont-ils utilisés conjointement ?

Le débourrage à haute pression est particulièrement utile pour les cavités internes, les passages, les ouvertures de perçage et d’autres zones difficiles d’accès avec des outils mécaniques conventionnels.

Les brosses mécaniques et les outils de coupe conviennent aux bords accessibles, aux surfaces et à des emplacements précis de bavures.

L’utilisation combinée de ces deux technologies permet au procédé de traiter différents types de bavures et des géométries de pièces variées au sein d’un même système de production.

Quelles dimensions de pièces usinées la machine peut-elle traiter ?

Les dimensions globales de l’équipement sont d’environ 10 m × 7 m × 4,5 m , offrant une grande plateforme de traitement adaptée à divers composants de groupe motopropulseur, tels que les blocs moteur, les culasses et les vilebrequins.

Les dimensions maximales réelles des pièces usinées et la configuration de chargement doivent être déterminées en fonction de la géométrie de la pièce, de son poids, du procédé requis, des outillages et des exigences de la chaîne de production.

Conclusion

La machine flexible de débourrage et de nettoyage multi-robots à six axes de Big Bird Industrial associe le débourrage robotisé et le nettoyage de précision sur une seule plateforme flexible.

Avec des pressions de nettoyage allant de 0,5 à 60 MPa , une plage de cycles configurable de 20 secondes et 20 minutes , un niveau de propreté de ≤1–5 mg , et une taille de particule dans les principaux passages d’huile de ≤ 600 μm , le système peut être adapté à une large gamme de composants de groupe motopropulseur.

En combinant le traitement à haute pression avec de l’eau, le débourrage mécanique, le nettoyage turbulent, le rinçage, le séchage et le refroidissement, cette solution offre une approche flexible aux fabricants souhaitant intégrer plusieurs procédés post-usinage dans un système de production plus compact et automatisé.