FR2680993A1 - Method and machine for opening a connecting-rod big end before it is installed, especially in an engine - Google Patents
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Abstract
Description
PROCEDE ET MACHINE POUR OUVRIR UNE TETE DE BIELLE AVANT
SA MISE EN PLACE, NOTAMMENT DANS UN MOTEUR
L' invention concerne un procédé pour ouvrir une tête de bielle, notamment d' un moteur à combustion interne, en vue du montage de cette bielle, cette tête comprenant un corps et un chapeau qui définissent ensemble un alésage circulaire et qui sont initialement serrés l'un contre l'autre au moyen d'écrous vissés sur au moins deux goujons filetés s'étendant à partir du corps à travers le chapeau.METHOD AND MACHINE FOR OPENING A CONNECTING ROD HEAD
IMPLEMENTATION, ESPECIALLY IN AN ENGINE
The invention relates to a method for opening a connecting rod head, in particular of an internal combustion engine, for the mounting of this connecting rod, this head comprising a body and a cap which together define a circular bore and which are initially tightened. 'against each other by means of nuts screwed onto at least two threaded studs extending from the body through the cap.
L'invention concerne également une machine pour la mise en oeuvre de ce procédé.The invention also relates to a machine for implementing this method.
Lors de la fabrication des bielles du type susmentionné, le chapeau de la tête de bielle doit être solidement fixé au corps pour permettre d'achever l'usinage de l'alésage de la tête, puis il doit être enlevé pour la mise en place de la bielle, en particulier sur un maneton d'un vilebrequin d'un moteur. En général, le chapeau est solidement fixé au corps à la suite dudit usinage et il est assez difficile de 1 enlever. En raison de 1 existence des goujons parallèles solidaires du corps et traversant le chapeau, ce dernier doit être déplacé parallèlement à luimême. Le jeu entre les alésages ménagés dans le chapeau et les goujons qui sont engagés dans ces alésages étant très faible, le moindre écart angulaire du chapeau provoque un blocage de ce dernier sur les goujons. Le procédé usuel utilise une bague cylindrique à expansion que 1 on insère dans 1 alésage et que 1 on dilate par effet de coin au moyen d un cône central engagé dans la bague. Toutefois ce procédé tend à déformer le chapeau qui peut, d' une part se coincer entre les goujons, et dut autre part subir des déformations plastiques dépassant les tolérances de 1' alésage. De plus, la friction entre la bague et le chapeau rend parfois difficile 1 extraction de la bague à la fin de l'opération.During the manufacture of connecting rods of the aforementioned type, the cap of the connecting rod head must be securely fixed to the body to allow completion of the machining of the bore of the head, then it must be removed for the installation of the connecting rod, in particular on a crankpin of a crankshaft of an engine. In general, the cap is securely fixed to the body following said machining and it is quite difficult to remove it. Due to the existence of parallel studs integral with the body and passing through the cap, the latter must be moved parallel to itself. The clearance between the bores in the cap and the studs which are engaged in these bores being very small, the slightest angular deviation of the cap causes the latter to block on the studs. The usual method uses a cylindrical expansion ring which 1 is inserted into 1 bore and 1 which is expanded by wedge effect by means of a central cone engaged in the ring. However, this process tends to deform the cap which can, on the one hand become wedged between the studs, and on the other hand had to undergo plastic deformations exceeding the tolerances of the bore. In addition, the friction between the ring and the cap sometimes makes it difficult to extract the ring at the end of the operation.
La présente invention a pour objet un procédé et une machine permettant d' éviter les inconvénients mentionnés ci-dessus et se prêtant bien à une mise en oeuvre dans les lignes de fabrication automatisées que l' on connaît actuellement dans les unités de montage de moteurs, en particulier dans l'industrie automobile.The subject of the present invention is a method and a machine making it possible to avoid the drawbacks mentioned above and suitable for use in the automated production lines that are currently known in engine mounting units, especially in the automotive industry.
Dans ce but, le procédé selon 1 invention est caractérisé en ce qu'après avoir dévissé lesdits écrous, on applique au chapeau une vibration et une force orientée dans une direction opposée au corps, pour dégager le chapeau de ce corps et le déplacer parallèlement à lui-même le long des goujons, et en ce quton enlève ensuite le chapeau de la bielle.For this purpose, the method according to 1 invention is characterized in that after having unscrewed said nuts, a vibration and a force oriented in a direction opposite to the body are applied to the cap, in order to disengage the cap from this body and move it parallel to itself along the studs, and in that then remove the cap from the connecting rod.
Dans une forme préférée du procédé, ladite force comprend une force de pesanteur, la bielle étant suspendue à un support pendant 1 application de la vibration. Ainsi, il n' est pas nécessaire de tenir la bielle qui est sollicitée par une force permanente pendant l'application de la vibration. La vibration peut être appliquée au support qui la transmet à la bielle.In a preferred form of the method, said force comprises a gravity force, the connecting rod being suspended from a support during the application of the vibration. Thus, it is not necessary to hold the connecting rod which is stressed by a permanent force during the application of the vibration. The vibration can be applied to the support which transmits it to the connecting rod.
De préférence, la bielle étant positionnéee verticalement de façon que le chapeau se trouve en haut, l?on introduit un support dans ledit alésage et lton suspend la bielle grâce à un mouvement relatif entre la bielle et le support, le dévissage des écrous ayant lieu avant ou après l'introduction du support, et l?on applique la vibration jusqu'à ce que le corps de la bielle se sépare du chapeau sous effet de la pesanteur. La bielle peut supporter le poids d?un piston monté sur son extrémité opposée à la tête.Preferably, the rod being positioned vertically so that the bonnet is at the top, a support is introduced into said bore and the rod is suspended by means of a relative movement between the rod and the support, the unscrewing of the nuts taking place before or after the introduction of the support, and the vibration is applied until the body of the connecting rod separates from the cap under the effect of gravity. The connecting rod can support the weight of a piston mounted on its end opposite the head.
Dans une forme avantageuse du procédé, on détecte la séparation du corps par rapport au chapeau au moyen d' un faisceau optique passant sous une surface du chapeau contre laquelle le corps est pressé par les écrous.In an advantageous form of the method, the separation of the body from the cap is detected by means of an optical beam passing under a surface of the cap against which the body is pressed by the nuts.
Par ailleurs, un des avantages du procédé selon l' invention est qu' on applique simultanément lesdites vibrations à plusieurs bielles qui sont suspendues à un support commun. Dans ce cas, le support peut être déplacé uniquement horizontalement et les bielles peuvent être sus pendues ensemble au support par abaissement d'un organe de transport sur lequel les bielles étaient préalablement déposées.Furthermore, one of the advantages of the method according to the invention is that said vibrations are applied simultaneously to several connecting rods which are suspended from a common support. In this case, the support can be moved only horizontally and the connecting rods can be suspended together from the support by lowering a transport member on which the connecting rods were previously deposited.
Une machine pour la mise en oeuvre du procédé défini ci-dessus est caractérisée en ce qu' elle comporte un poste de travail agencé pour recevoir une luge ou palette de transport amenée par un convoyeur et portant une bielle ou un groupe de bielles, chaque bielle étant disposée verticalement, des moyens de levage pour lever et abaisser la luge, au moins un support vibrant mobile horizontalement et pourvu d'au moins un organe de soutien pour le chapeau d'une tete de bielle, et des moyens de commande pourvus d' un détecteur signalant une séparation entre le chapeau et le corps de la bielle correspondante.A machine for implementing the process defined above is characterized in that it comprises a work station arranged to receive a sledge or transport pallet brought by a conveyor and carrying a connecting rod or a group of connecting rods, each connecting rod being arranged vertically, lifting means for raising and lowering the sledge, at least one vibrating support movable horizontally and provided with at least one support member for the cap of a connecting rod head, and control means provided with a detector signaling a separation between the cap and the body of the corresponding rod.
De préférence, ledit organe de soutien est un doigt agencé pour s' engager horizontalement dans 1' alésage de la tête de bielle et présentant une surface supérieure convexe. Le support vibrant peut être pourvu de plusieurs doigts parallèles et d' un unique vibrateur, pour appliquer simultanément la vibration à plusieurs bielles.Preferably, said support member is a finger arranged to engage horizontally in the bore of the connecting rod head and having a convex upper surface. The vibrating support can be provided with several parallel fingers and a single vibrator, for simultaneously applying the vibration to several connecting rods.
Dans une forme de réalisation avantageuse, le poste de travail est équipé de moyens de dévissage d' écrous qui sont stationnaires audessus de chaque tête de bielle, les écrous de cette tête étant engagés dans les moyens de dévissage par un mouvement de levage de la luge de transport.In an advantageous embodiment, the work station is equipped with means for unscrewing nuts which are stationary above each connecting rod head, the nuts of this head being engaged in the unscrewing means by a lifting movement of the sledge. transport.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention appa raîtront dans la description suivante d un exemple de mise en oeuvre de l'invention, en référence aux dessins annexés, dans lesquels la figure 1 est une vue frontale schématique d'une machine appliquant le procédé selon 1 invention simultanément à quatre bielles qui sont groupées sur une luge de transport, la figure 2 est une vue latérale, partiellement coupée, de la machine de la figure 1, la figure 3 est une demi-vue frontale d1 un dispositif à support vibrant appartenant à la machine des figures 1 et 2, la figure 4 est une demi-vue en plan du support vibrant, et la figure 5 est une vue en coupe verticale suivant la ligne V-V de la figure 3.Other characteristics and advantages of the present invention will appear in the following description of an exemplary implementation of the invention, with reference to the accompanying drawings, in which FIG. 1 is a schematic front view of a machine applying the method according to 1 invention simultaneously with four connecting rods which are grouped on a transport sledge, FIG. 2 is a side view, partially cut away, of the machine of FIG. 1, FIG. 3 is a half front view of a support device vibrator belonging to the machine of FIGS. 1 and 2, FIG. 4 is a half-plan view of the vibrating support, and FIG. 5 is a view in vertical section along the line VV of FIG. 3.
En référence aux figures 1 et 2, des groupes de quatre bielles 1 sont transportés sur des luges ou palettes de transport respectives 2 par un convoyeur 3, dans le sens de la flèche A, et sont amenés successivement à un poste de travail dans une machine 5 agencée pour ouvrir les têtes 6 des bielles 1. Les quatre bielles 1 transportées par une luge sont destinées à un moteur à combustion interne à quatre cylindres. Sur la luge 2, elles sont suspendues verticalement par insertion dans des ouvertures d' un plateau supérieur 7 de la luge, leur tête élargie 6 se trouvant donc en haut, de sorte que les écrous (non représentés ) qui tiennent le chapeau de la tête de bielle sont accessibles par le haut. Dans la figure 2, la luge 2 est représentée sans les bielles, afin de clarifier le dessin.With reference to FIGS. 1 and 2, groups of four connecting rods 1 are transported on respective sleds or transport pallets 2 by a conveyor 3, in the direction of arrow A, and are brought successively to a work station in a machine 5 arranged to open the heads 6 of the connecting rods 1. The four connecting rods 1 transported by a sledge are intended for an internal combustion engine with four cylinders. On the sledge 2, they are suspended vertically by insertion into openings of an upper plate 7 of the sledge, their enlarged head 6 therefore being at the top, so that the nuts (not shown) which hold the cap of the head connecting rods are accessible from the top. In Figure 2, the sledge 2 is shown without the connecting rods, to clarify the drawing.
La machine 5 comporte un bâti 10 supportant : un mécanisme 11 de levage des luges 2 à partir du convoyeur 3 sur lequel celles-ci reposent librement; un dispositif de dévissage 12 pourvu de huit douilles rotatives verticales 13 agencées pour dévisser et saisir les écrous des bielles 6; un chariot de vibration 14, qui sera décrit plus loin plus en détail, suspendu par des glissières à un élément de bâti 15 de façon à pouvoir coulisser horizontalement comme l' indique la double flèche C; un entonnoir 16 de réception des écrous, sous lequel on peut placer un récipient quelconque; et une armoire de commande 17 agencée pour gérer automatiquement le fonctionnement de la machine 5 en combinaison avec le fonctionnement du convoyeur 3.The machine 5 comprises a frame 10 supporting: a mechanism 11 for lifting the sleds 2 from the conveyor 3 on which they rest freely; an unscrewing device 12 provided with eight vertical rotating sockets 13 arranged to unscrew and grasp the nuts of the connecting rods 6; a vibration carriage 14, which will be described below in more detail, suspended by slides from a frame element 15 so as to be able to slide horizontally as indicated by the double arrow C; a funnel 16 for receiving the nuts, under which any container can be placed; and a control cabinet 17 arranged to automatically manage the operation of the machine 5 in combination with the operation of the conveyor 3.
Dans cette machine 5, les écrous des quatre têtes de bielles 6 sont desserrés, dévissés et enlevés tous ensemble des goujons sur lesquels ils étaient engagés, puis sont lâchés pour tomber dans l' entonnoir 16. In this machine 5, the nuts of the four connecting rod heads 6 are loosened, unscrewed and all removed from the studs on which they were engaged, then are released to fall into the funnel 16.
Ensuite, le chariot de vibration 14 fonctionne de manière à décoller les chapeaux des têtes de bielles 6 sans les retirer des goujons, puis la luge 2 et son groupe de quatre bielles sont évacués dans le sens de la flèche B sur le convoyeur 3 en direction dut un poste d' assemblage où les quatre bielles seront montées sur le vilebrequin d'un moteur.Then, the vibration carriage 14 operates so as to detach the caps from the connecting rod heads 6 without removing them from the studs, then the sledge 2 and its group of four connecting rods are removed in the direction of the arrow B on the conveyor 3 in the direction had an assembly station where the four connecting rods will be mounted on the crankshaft of an engine.
Le chariot de vibration 14 est illustré plus en détail par les figures 3 à 5. Son bâti est formé par deux longerons d'extrémité 20 et un entonnoir central 21 fixé aux longerons 20 par l' intermédiaire de cornières 22. Chaque longeron 20 est suspendu à un rail 23 monté dans deux coulisses à billes 24 fixées à 1? élément 15, pour permettre le déplacement du chariot suivant la double flèche C. Un support vibrant 25, formé par une plaque métallique raidie par une cornière 26 et portant un vibrateur 27, est suspendu au longeron 20 à laide de quatre blocs amortisseurs en caoutchouc 28. La partie centrale du support 25 est échancrée du côté de l'avant de la machine, pour laisser place à 1? entonnoir 21. Du côté de l'arrière, elle présente quatre doigts horizontaux 30 sur lesquels sont fixés, grâce à des vis 31, quatre éléments de soutien 32 ayant une face supérieure bombée, par exemple à profil cylindrique.The vibration carriage 14 is illustrated in more detail in FIGS. 3 to 5. Its frame is formed by two end side members 20 and a central funnel 21 fixed to the side members 20 by means of angles 22. Each side member 20 is suspended to a rail 23 mounted in two ball bearing slides 24 fixed at 1? element 15, to allow the carriage to move along the double arrow C. A vibrating support 25, formed by a metal plate stiffened by an angle 26 and carrying a vibrator 27, is suspended from the spar 20 by means of four rubber damping blocks 28 The central part of the support 25 is notched on the side of the front of the machine, to make room for 1? funnel 21. On the rear side, it has four horizontal fingers 30 on which are fixed, by means of screws 31, four support elements 32 having a domed upper face, for example with a cylindrical profile.
Les figures 3 et 5 montrent également la tête des bielles 1, comprenant de manière connue un corps 33, deux goujons 34 à extrémités filetées 35, et un chapeau 36 inséré sur les goujons et bloqué contre le corps 33 au moyen d'écrous non représentés. Le corps 33 et le chapeau 36 ont des surfaces semi-circulaires définissant l'alésage 37 de la tête de bielle. Cette tête est supportée par la plaque supérieure 7 de la luge 2, du fait que la bielle est insérée verticalement dans une ouverture appropriée 38 ménagée dans cette plaque 7 et permettant à la bielle 1 de monter quand elle est soulevée. Dans la figure 3, on a représenté en traits interrompus la possibilité de traiter des bielles 1 dont le pied 39 est déjà assemblé à un piston 40. Cette éventualité demande simplement une légère modification de la luge 2.Figures 3 and 5 also show the head of the connecting rods 1, comprising in known manner a body 33, two studs 34 with threaded ends 35, and a cap 36 inserted on the studs and locked against the body 33 by means of nuts not shown . The body 33 and the cap 36 have semi-circular surfaces defining the bore 37 of the connecting rod head. This head is supported by the upper plate 7 of the sledge 2, owing to the fact that the connecting rod is inserted vertically in a suitable opening 38 formed in this plate 7 and allowing the connecting rod 1 to rise when it is lifted. In FIG. 3, the possibility has been shown in dashed lines of the possibility of treating connecting rods 1, the foot 39 of which is already assembled to a piston 40. This eventuality simply requires a slight modification of the sledge 2.
Pour permettre un fonctionnement automatique de la machine, le chariot de vibration 14 est équipé d1 un détecteur 42 destiné à signaler aux organes de commande que toutes les bielles 1 sont décollées de leur chapeau. A cet effet, il est prévu une barrière lumineuse dont le rayon lumineux 43 a une trajectoire horizontale passant juste audes sous de la surface inférieure des chapeaux 36. Ce rayon 43 est interrompu par chaque corps de bielle 33 encore collé au chapeau, mais il peut passer dès que le corps 33 est retombé sur la luge 2 après s' être décollé.To allow automatic operation of the machine, the vibration carriage 14 is equipped with a detector 42 intended to signal to the control members that all the connecting rods 1 are detached from their caps. To this end, a light barrier is provided, the light ray 43 of which has a horizontal trajectory passing just below the bottom surface of the caps 36. This ray 43 is interrupted by each rod body 33 still glued to the cap, but it can pass as soon as the body 33 has fallen back onto the sledge 2 after taking off.
Les opérations suivantes sont exécutées dans la machine 5 décrite ci dessus 1) Une luge 2 portant quatre bielles 1 est introduite par le convoyeur 3 dans le poste de travail de la machine.The following operations are carried out in the machine 5 described above 1) A sledge 2 carrying four connecting rods 1 is introduced by the conveyor 3 into the work station of the machine.
2) Le mécanisme de levage 11 soulève la luge 2 qui est indexée horizontalement sur ce mécanisme au moyen de plots de centrage. Le levage se fait jusqu'à une position supérieure (indiquée dans la figure 5 par la position 2?) où les écrous des têtes de bielles sont engagées dans les douilles de dévissage 13.2) The lifting mechanism 11 lifts the sledge 2 which is indexed horizontally on this mechanism by means of centering studs. The lifting is done to a higher position (indicated in FIG. 5 by position 2?) Where the nuts of the connecting rod heads are engaged in the unscrewing sockets 13.
3) Les douilles 13 sont actionnées pour dévisser complètement les écrous et les retenir par des pinces.3) The sockets 13 are actuated to completely unscrew the nuts and retain them by pliers.
4) Le mécanisme 11 abaisse la luge jusqu a une position intermédiaire
(figure 5, position 2") où les alésages 37 des têtes de bielles se trouvent en face des doigts 30 du support vibrant 25.4) The mechanism 11 lowers the sledge to an intermediate position
(FIG. 5, position 2 ") where the bores 37 of the rod ends are located opposite the fingers 30 of the vibrating support 25.
5) Le chariot de vibration 14 recule jusqu' à la position de la figure 5 pour que les doigts 30 et leurs éléments de soutien 32 se placent dans les alésages 37.5) The vibration carriage 14 moves back to the position in FIG. 5 so that the fingers 30 and their support elements 32 are placed in the bores 37.
6) La luge 2 est abaissée jusqu a une position inférieure (position 2"', figure 5) pour que les bielles soient suspendues par leur chapeau 36 sur les éléments de soutien 32. En même temps, les pinces des douilles de dévissage 13 sont ouvertes pour lâcher les écrous qui tombent dans les entonnoirs 21 et 16.6) The sledge 2 is lowered to a lower position (position 2 "', FIG. 5) so that the connecting rods are suspended by their caps 36 on the support elements 32. At the same time, the clamps of the unscrewing sleeves 13 are open to let go of the nuts that fall into the funnels 21 and 16.
7) Le vibrateur 27 est mis en action pour faire vibrer le support 25 et les bielles 1 jusqu'à ce que le corps 33 de ces dernières se détache du chapeau 36 et retombe sur le plateau 7 de la luge 2. Les goujons 34 restent engagés dans les orifices correspondants des chapeaux 36.7) The vibrator 27 is actuated to vibrate the support 25 and the connecting rods 1 until the body 33 of the latter detaches from the cap 36 and falls back onto the plate 7 of the sledge 2. The studs 34 remain engaged in the corresponding holes of the caps 36.
Le faisceau lumineux 43 atteint alors le détecteur 42, ce qui commande l' arrêt du vibrateur. The light beam 43 then reaches the detector 42, which controls the stopping of the vibrator.
8) Le mécanisme 11 remonte la luge 2 à sa position intermédiaire 2", de sorte que le corps 33 de chaque bielle soulève légèrement le chapeau 36 pour le dégager du support.8) The mechanism 11 raises the sledge 2 to its intermediate position 2 ", so that the body 33 of each connecting rod slightly lifts the cap 36 to release it from the support.
9) Le chariot 14 est avancé pour que les doigts 30 sortent des bielles.9) The carriage 14 is advanced so that the fingers 30 come out of the connecting rods.
10) Le mécanisme 11 est abaissé pour déposer la luge 2 sur le convoyeur 3.10) The mechanism 11 is lowered to deposit the sledge 2 on the conveyor 3.
11) Le convoyeur évacue la luge vers le poste suivant. 11) The conveyor evacuates the sledge to the next station.
La présente invention ntest pas limitée aux exemples décrits ci-dessus, mais elle s' étend à toute modification ou variante de réalisation ou d'application qui seront évidentes pour un homme du métier. En particuler, le procédé décrit est applicable non seulement à des bielles de moteur, mais aussi à d'autres types de bielles dont la tête s'ouvre en deux parties. The present invention is not limited to the examples described above, but it extends to any modification or variant embodiment or application which will be obvious to a person skilled in the art. In particular, the method described is applicable not only to engine connecting rods, but also to other types of connecting rods whose head opens in two parts.
Claims (12)
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FR9111187A FR2680993B1 (en) | 1991-09-06 | 1991-09-06 | METHOD AND MACHINE FOR OPENING A CONNECTING ROD HEAD BEFORE IT IS PLACED, ESPECIALLY IN AN ENGINE |
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FR2680993A1 true FR2680993A1 (en) | 1993-03-12 |
FR2680993B1 FR2680993B1 (en) | 1993-11-26 |
Family
ID=9416824
Family Applications (1)
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FR2723019A1 (en) * | 1994-07-28 | 1996-02-02 | Renault Automation Sa | Assembly line machine for engine blocks |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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FR2680993B1 (en) | 1993-11-26 |
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