نظام تنظيف روبوتي لرؤوس أسطوانات المحركات الديزل الثقيلة

تم تطوير نظام التنظيف الروبوتي الصناعي «ذا بيغ بيرد» لرؤوس الأسطوانات لغرض تنظيفها بعد التشغيل الآلي، وذلك في سياق تصنيع محركات الديزل الثقيلة. ويُزيل النظام بقايا التشغيل الآلي قبل التجميع النهائي، ويدعم الإنتاج التلقائي الكامل المختلط النماذج دون الحاجة إلى تغيير يدوي.

يُقدَّم هذا المعدّات كحلٍّ جاهزٍ يتضمّن التصميم والتصنيع والتركيب والتشغيل التجريبي.

تطبيقات قطعة العمل

يسمح النظام باستخدام عدة أنواع مختلفة من رؤوس الأسطوانات ضمن إنتاج مختلط النماذج:

جميع قطع العمل هي وحدات فرعية لغطاء الأسطوانة المُستخدمة في محركات الديزل الثقيلة.

الإنتاج الآلي المختلط النماذج

يدعم النظام الإنتاج الآلي الكامل المختلط النماذج بالقدرات التالية:

التعرف على رمز الاستجابة السريعة

تقوم أجهزة مسح رموز الاستجابة السريعة تلقائيًّا بقراءة هوية قطعة العمل عند التحميل. ويختار النظام برنامج التنظيف المناسب استنادًا إلى معلومات رمز الاستجابة السريعة. وتسمح سعة التخزين بدعم ما يصل إلى ٢٥٦ طرازًا مختلفًا من الأجزاء.

تفقُّد بصري ثنائي الأبعاد ونصف

نظام رؤية ثلاثي الأبعاد شبه مُستوي (كاميرا ثنائية الأبعاد + جهاز قياس المسافات بالليزر، من شركة كوجنيكس) يحدد تلقائيًّا موقع واتجاه القطعة، ما يمكِّن الروبوت من ضبط طريقة الإمساك بها وفقًا لذلك.

فرز القطع غير المطابقة والمطابقة للمواصفات

يحدد النظام تلقائيًّا القطع غير المطابقة عند محطة التحميل، ويُوجِّهها إلى ناقل التصريف، ثم يرتبها روبوتيًّا في أكوام لإزالتها. ويتم تحديث حالة إنتاج القطعة عبر واجهة نظام إدارة التصنيع (MES).

التبديل التلقائي بين النماذج

صمِّمت القوالب والفوَّارات ومكونات التموضع لاستيعاب جميع أنواع رؤوس الأسطوانات دون الحاجة إلى تدخل يدوي.

عملية تنظيف متعددة المراحل

يجمع النظام بين عدة تقنيات تنظيف في تسلسل إنتاجي فعّال:

المرحلة الأولى: التنظيف الاضطرابي + التنظيف عالي الضغط عند نقاط ثابتة (١,٥ ميجا باسكال)

ينقل الروبوت ذي الستة محاور رأس الأسطوانة إلى خزان التنظيف الذي سبق ملؤه بالماء. ويغيّر الروبوت اتجاه القطعة بمرونة أثناء قيام الفوَّارات بأداء عملية التنظيف الاضطرابي.

بعد التنظيف الاضطرابي، يفتح صمام تفريغ الخزان لتصريف سريع. ويُحدِّد الروبوت موضع سطح كل قطعة عمل بحيث يتوافق مع صناديق الفوهات المقابلة لتنظيف دقيق عند نقاط ثابتة، مع تركيز خاص على جميع الثقوب والممرات الزيتية.

المرحلة الثانية: غسل بالرش (١٫٠ ميجا باسكال)

ينقل الروبوت قطعة العمل إلى محطة الغسل التي تمتلك خزّانًا مستقلًّا ونظام ترشيح منفصل. وتقوم الفوهات المحيطة بعملية غسل شاملة بالرش لجميع أجزاء المكوِّن.

المرحلة الثالثة: التجفيف بالهواء عند نقاط ثابتة (٠٫٢–٠٫٤ ميجا باسكال)

أثناء النقل إلى هذه المحطة، يميل الروبوت قطعة العمل لإفراغ السوائل الزائدة. ثم يُحدِّد موضع كل سطح بحيث يتوافق مع صناديق الفوهات لتجفيف دقيق بالهواء عند نقاط ثابتة وبمسح جارٍ لجميع الثقوب والممرات.

المرحلة الرابعة: التجفيف بالهواء الثانوي (٠٫٢–٠٫٤ ميجا باسكال)

ينزل صندوق فوهات من الأعلى ليؤدي عملية تجفيف ثانوية دقيقة بالهواء عند نقاط ثابتة وبمسح جارٍ، مما يضمن إزالة كاملة للرطوبة.

المرحلة الخامسة: التجفيف بالشفط

يدخل قطعة العمل غرفة التفريغ. ويُغلق الغطاء العلوي المتحرك مع الغطاء السفلي الثابت لتكوين غرفة محكمة الإغلاق. ثم تخفض المضخة المفرغة ضغط الغرفة، ما يقلل درجة حرارة البخار المشبع ليتبخر الرطوبة المتبقية من أسطح المكونات.

المرحلة ٦: التبريد

تُبرَّد قطعة العمل إلى درجة حرارة الغرفة ±٥°م قبل خروجها من النظام، لضمان التعامل الآمن معها في عمليات التجميع اللاحقة.

مراقبة النظافة التقنية

في تصنيع المحركات الحديثة، تؤثر نظافة المجاري الداخلية تأثيراً مباشراً على موثوقية المحرك وأدائه.

صُمم النظام لتلبية متطلبات النظافة الصارمة الخاصة بكل مجرى في رأس الأسطوانة:

إدارة الترشيح المتقدمة

يستخدم النظام نظام ترشيح مستقل من أربعة مراحل لدوائر التنظيف والشطف:

ترشيح دائرة التنظيف:

• المرحلة 1: مرشح طبلوي — ١٥٠٠ لتر/دقيقة، ٥٠ ميكرون، شبكة من الفولاذ المقاوم للصدأ

• المرحلة 2: فاصِل دوّار — ١٤٠٠ لتر/دقيقة

• المرحلة الثالثة: مرشح تنظيف عكسي تلقائي — ١٣٣٠ لتر/دقيقة، ٣٠ ميكرون، مع تنظيف عكسي تلقائي وفاصل مغناطيسي مستقل لسائل التنظيف العكسي

• المرحلة الرابعة: مرشح كيس — ١٥٠٠ لتر/دقيقة، ١٠ ميكرون، مع مفتاح ضغط يُفعِّل إنذارًا تلقائيًّا، وواحد نشط + واحد احتياطي لتغيير الأكياس دون انقطاع

ترشيح دائرة الشطف:

• المرحلة الرابعة: مرشح كيس — ٣٠٠ لتر/دقيقة، ١٠ ميكرون، مع مفتاح ضغط يُفعِّل إنذارًا تلقائيًّا

نظام الروبوت

يستخدم النظام عدة روبوتات من شركة فانوك:

جميع الروبوتات محمية وفق معيار IP67 لبيئات التنظيف ذات درجات الحرارة العالية والضغط العالي. وتتميز مقبضات الروبوتات بالقفل الهوائي الذاتي (إغلاق الأجزاء تلقائيًّا عند فقدان الضغط) وحماية محكمة ضد دخول الرطوبة بواسطة الهواء. كما تم تخصيص هامش أمان بنسبة ٢٠٪ للحمولة.

تكامل التصنيع الذكي

يدعم النظام متطلبات الثورة الصناعية الرابعة من خلال اتصال بيانات شامل:

التواصل مع نظام إدارة التصنيع (MES)

• دعم بروتوكول OPC UA

• تتبع قطع العمل باستخدام رموز الاستجابة السريعة (QR code)

• تحديثات حالة الإنتاج

اكتساب البيانات

• رصد أعطال المعدات (بالوقت والتكرار)

• تسجيل عدد القطع المنتجة وزمن الدورة

• تتبع وقت تشغيل المعدات الفعلي (Uptime)

• درجة حرارة ورطوبة خزانة التحكم الكهربائية

• مراقبة استهلاك الطاقة (عداد ذكي من شركة SIEMENS)

إدارة المشغلين

• تحكم ثلاثي المستويات في الوصول (مشغل، صيانة، مشرف)

• تسجيل دخول وخروج المشغل مع توثيق الوردية

القدرة على التتبع

• مسح رموز الاستجابة السريعة (QR) عند التحميل

• تتبع حالة إنتاج القطع عبر نظام إدارة التصنيع (MES)

• إنشاء رموز شريطية مدمجة لإدارة المنصات

حالة التطبيق

حل تنظيف شامل

توفر شركة بيغ بيرد إنديستريال حلولاً هندسية شاملة تشمل:

تطوير العملية

• تحليل المكونات

• تصميم عملية التنظيف

• تقييم متطلبات النظافة

تكامل المعدات

• محطات تنظيف روبوتية

• أنظمة التنظيف عالي الضغط

• تقنية التجفيف بالفراغ

• التعامل الآلي مع المواد

• إدارة الترشيح متعدد المراحل

الاتصال بالتصنيع الذكي

• واجهة نظام إدارة التصنيع (OPC UA)

• إمكانية التعقب عبر رموز الاستجابة السريعة

• جمع بيانات الإنتاج

• التكامل مع إنترنت الأشياء الصناعي

لماذا تختار شركة بيغ بيرد الصناعية

خبرة واسعة في مكونات المحركات الثقيلة

تتخصص شركة بيغ بيرد الصناعية في حلول التنظيف الدقيقة لمكونات نظم الدفع في المركبات، ولها سجل حافل في تنظيف رؤوس الأسطوانات الخاصة بمحركات الديزل الثقيلة.

حلول الإنتاج عالية الحجم

يُوفِّرُ النِّظَامُ أَزْمِنَةَ دَوْرٍ سَريعةً تَبلغُ ١٨ ثانيةً لِكُلِّ قطعةٍ، مع كفاءة تشغيلية إجمالية (OEE) تساوي أو تفوق ٩٥٪، ويدعم الإنتاجَ المستمرَّ على مدار ٢٤ ساعةً طوال أيام الأسبوع، مع التحويل التلقائي بين نماذج مختلفة لعدة أنواع من رؤوس الأسطوانات.

الكفاءة الهندسية على مستوى النظام

تُقدِّمُ الشركةُ حلولاً كاملةً تشمل تطوير عملية التنظيف ودمجها في خطوط الإنتاج، بما في ذلك المناولة الروبوتية، والتنظيف عالي الضغط، والتجفيف بالفراغ، والتعقُّب الذكي، والتوصيل بشبكة أنظمة إدارة التصنيع (MES).

هندسة غير قياسية مخصصة

تختلف المتطلباتُ من مكوِّنٍ إلى آخر ومن خط إنتاجٍ إلى آخر. وتقدِّم شركة بيغ بيرد إنديستريال حلولاً هندسيةً مخصصةً استناداً إلى:

• تحليل هيكل المكوِّن ومواده

• تطوير عملية التنظيف

• تصميم تثبيتات وأتمتة مخصصة

• دمج تخطيط المصنع وتدفق الإنتاج

وتتيح القدرة الهندسية غير القياسية للشركة تخصيص كل نظام تنظيفٍ وفقاً لهيئة المكوِّن المحددة، ومتطلبات زمن الدورة، ومعايير النظافة، ومستوى الأتمتة، مما يوفِّر حلولاً لا يمكن للمعدات القياسية تقديمها.

خبرة فنية في النظافة

يَتطلّب تصنيع المحركات الحديثة التحكّم في نظافة الممرات الداخلية، وليس فقط تنظيف السطح. وتطوّر شركة بيغ بيرد الصناعية حلولاً تركز على التحكم في الجسيمات المتبقية، ونظافة قنوات الزيت، واستقرار العملية، وإمكانية تتبع الإنتاج.

التوافق مع المعايير

يتوافق جميع المعدات مع معايير ISO 13849 وIEC 62061 (SIL3) وGB 5226.1 ومعايير السلامة الصينية والدولية ذات الصلة. وقد خضعت أوعية الضغط للفحص والاعتماد من قِبل جهات فحص مستقلة.

الأسئلة الشائعة

ما المكونات التي ينظّفها هذا النظام؟

صمّم هذا النظام لتجميع رؤوس الأسطوانات الجزئيّة الخاصة بطرز محركات الديزل الثقيلة.

ما الملوِّثات التي يمكن إزالتها؟

ويُزيل هذا النظام الرقائق المعدنية وجسيمات التشغيل وبقايا سوائل القطع وبقايا المواد اللاصقة والتلوث الداخلي من قنوات الزيت والممرات الوقودية ومنافذ السحب/العادم والأغشية التبريدية.

هل يمكنه تنظيف قنوات الزيت الداخلية والممرات؟

نعم. يجمع النظام بين التنظيف التوربيدي والتنظيف عالي الضغط عند نقاط ثابتة (١٫٥ ميجا باسكال) والتجفيف بالشفط لوصول جميع الممرات الداخلية، ومنها قنوات تزييت ذراع التأرجح وقنوات عودة الوقود وقنوات عودة الزيت ومنافذ السحب/العادم وجُبُر التبريد.

ما مستويات النظافة التي يمكن تحقيقها؟

قناة تزييت ذراع التأرجح ≤ ٠٫٤ ملغ؛ قناة عودة الوقود ≤ ١٫٥ ملغ؛ قناة عودة الزيت ≤ ٧٫٣ ملغ؛ منافذ السحب/العادم ≤ ١٤٫٥ ملغ؛ جُبُر التبريد ≤ ٥٦ ملغ. ولا يوجد أي لاصق متبقٍ في منطقة سدادة القاع أو في منطقة بطانة قضيب الدفع.

هل يدعم الإنتاج الآلي المتعدد النماذج؟

نعم. يتعامل النظام تلقائيًّا مع عدة أنواع من رؤوس الأسطوانات. ويختار رمز الاستجابة السريعة (QR) البرنامج المناسب للتنظيف. كما صُمِّمت الملحقات والفوَّهات لتتناسب مع جميع الأنواع دون الحاجة إلى تغيير يدوي.

ما زمن الدورة المتوقع؟

يحقِّق النظام زمن دورة لا يتجاوز ١٨ ثانية لكل قطعة (٣٦ ثانية لقطعتين)، ما يدعم إنتاج ≥ ٢٢٨ قطعة مؤهلة خلال نوبة عمل مدتها ٨ ساعات.

هل يدعم التكامل مع نظام إدارة التصنيع (MES)؟

نعم. تُدعَم اتصالات OPC UA، وتتبُّع الرموز الشريطية الثنائية (QR)، واستخلاص بيانات الإنتاج، وواجهة نظام إدارة التصنيع (MES) بالكامل.

تنظيف رأس الأسطوانة في تصنيع محركات الديزل الثقيلة

يُعَدُّ تنظيف رأس الأسطوانة عمليةً حاسمةً بين عمليتي التشغيل الآلي والتجميع في تصنيع محركات الديزل الثقيلة. ويتطلَّب الشكل الهندسي المعقَّد لأجزاء رؤوس الأسطوانة — ومنها قنوات الزيت المتعددة، ومجاري الوقود، ومنافذ السحب/العادم، وأغلفة ماء التبريد — تقنيات تنظيف متقدِّمة لإزالة بقايا عمليات التشغيل الآلي، وشظايا المعدن، والملوِّثات الناتجة عن سوائل القطع. كما يطلب مصنعو المحركات الحديثون مستويات نظافة صارمة داخل المجاري لضمان أداء محركٍ موثوقٍ، وكفاءة استهلاك الوقود، والامتثال لمتطلبات الانبعاثات.

التنظيف المرِن بالروبوتات لإنتاج المحركات ذات النماذج المختلطة

مع تزايد تنوع طرازات المحركات في التصنيع الحديث، أصبحت أنظمة التنظيف المرنة الروبوتية ضرورية للإنتاج الفعّال. تتيح الروبوتات ذات الستة محاور التنظيف التكيفي من خلال وضعية قطعة العمل المرنة واستهداف فوهة الرش متعددة الزوايا. إلى جانب التعرف على رمز QR والتفتيش البصري، تدعم هذه الأنظمة الإنتاج الآلي الكامل لطرازات مختلطة دون الحاجة إلى التغيير اليدوي—مقدمة جودة تنظيف متسقة عبر متغيرات متعددة لقطع العمل.

حلول تنظيف عالية السعة لمكونات ناقل الحركة في السيارات

يتطلب تنظيف مكونات ناقل الحركة في السيارات الموازنة بين جودة التنظيف وعالية الإنتاجية. تجمع حلول التنظيف عالية السعة الحديثة بين التنظيف الاضطرابي والتنظيف عالي الضغط الثابت وشطف الرش وتجفيف الفراغ في تسلسل إنتاج مدمج لتحقيق أوقات دورة تبلغ 18 ثانية لكل قطعة مع الحفاظ على متطلبات النظافة الصارمة. يضمن مؤشر الأداء العام للمعدات (OEE) بنسبة 95% فما فوق القدرة على الإنتاج المستمر على مدار 24/7.

تِكنولوجيا التَّرشيح في تنظيف الأجزاء الصناعية

تُعَد أنظمة الترشيح الفعّالة أساسيةً للحفاظ على جودة التنظيف المتسقة في تنظيف الأجزاء الصناعية. وتتيح تشكيلات الترشيح ذات الأربع مراحل — التي تجمع بين مرشحات الطبل، وفواصل الدوامات، والمرشحات ذات الغسل العكسي الآلي، ومرشحات الأكياس — التشغيل المستمر مع تغييرات غير منقطعة للمرشحات. كما يضمن دقة الترشيح حتى ١٠ ميكرومتر الحفاظ على جودة سائل التنظيف، مما يقلل مخاطر إعادة التلوث ويمدّد عمر السائل.

المواصفات الفنية