Projets en collaboration avec GM
Conception d'un support reconfigurable pour l'assemblage de blocs-moteurs
L'utilisation de supports dédiés présentement utilisés dans l'industrie automobile (figure 1) occasionne des coûts d'investissement importants et des délais de production considérables puisqu'ils doivent être conçus et fabriqués à nouveau lorsque le modèle du moteur à assembler est modifié. Pour optimiser l'assemblage des blocs-moteurs en termes de coût et de délai de production, une solution recherchée est le développement de supports reconfigurables.
Fig. 1 : Exemples de supports utilisés présentement dans l'industrie automobile.
Un support reconfigurable est un système mécanique complexe qui doit remplir simultanément deux fonctions. Premièrement, sa fonction principale est de supporter le moteur d'une manière rigide et précise lors de son assemblage sur la chaîne de montage. Deuxièmement, il doit permettre le déplacement de ses quatre points d'appui lorsque la géométrie du support est modifiée pour accommoder un nouveau modèle de moteur.
L'élément clé de ce projet de recherche est l'utilisation de mécanismes parallèles dans le développement du support reconfigurable. En effet, ces mécanismes formés de plusieurs chaînes cinématiques qui relient une base fixe à un effecteur mobile ont le potentiel de fournir la précision et la rigidité nécessaires. Le support reconfigurable développé est composé de quatre mécanismes de positionnement qui possèdent chacun trois degrés de liberté en translation (figure 2).
L'architecture hybride du mécanisme de positionnement est composée d'un arbre qui effectue une translation verticale monté sur un mécanisme parallèle à deux degrés de liberté en translation. Les déplacements de la plate-forme du mécanisme à deux degrés de liberté sont similaires à ceux d'un point sur une sphère en gardant l'orientation de la plate-forme parallèle à la base. La structure possède trois pattes et l'arbre principal est décalé par rapport au centre du mécanisme pour ainsi éviter les interférences avec le moteur à supporter. Un système mécatronique comprenant des solénoïdes permet de bloquer et de débloquer les trois degrés de liberté du mécanisme simultanément. La figure 3 présente le support reconfigurable avec un exemple de moteur.
Fig. 3 : Support reconfigurable composé de quatre mécanismes de positionnement.
Séquence vidéo
La séquence vidéo qui suit illustre l'utilisation du prototype