نظام تنظيف هيكل المحرك الكهربائي المتكامل والمُدار آلياً لمركبات الطاقة الجديدة

تم تطوير نظام تنظيف هيكل المحرك الكهربائي المتكامل والمُدار آلياً من شركة بيغ بيرد الصناعية لغرض تنظيف الهياكل الألومنيومية بعد التشغيل الآلي في تصنيع نظم الدفع الكهربائية لمركبات الطاقة الجديدة. ويقوم النظام بإزالة بقايا عمليات التشغيل والصب قبل التجميع النهائي، كما يدعم الإنتاج المتعدد النماذج مع تغيير أدوات العمل تلقائياً لمختلف أنواع القطع.

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

تطبيقات قطعة العمل

يُوفِّرُ النِّظَامُ تَعَدُّدَ أَنْوَاعِ وَحَدَاتِ الْحَوَاةِ الْكَهْرَبَائِيَّةِ الْمُدْمَجَةِ لِتَطْبِيقَاتِ مَرْكَبَاتِ الطَّاقَةِ الْجَدِيدَةِ:

جَمِيعُ الْأَجْزَاءِ الْمُعَالَجَةِ هِيَ وَحَدَاتٌ أَلْمُنْيُومِيَّةٌ لِتَطْبِيقَاتِ نِظَامِ الدَّفْعِ الْكَهْرَبَائِيِّ فِي مَرْكَبَاتِ الطَّاقَةِ الْجَدِيدَةِ. وَقَدْ صُمِّمَ النِّظَامُ لِيَتَضَمَّنَ قُدْرَةً عَلَى تَغْيِيرِ الأَدَوَاتِ تَلْقَائِيًّا، وَيَسْتَوعِبُ تَعَدُّدَ أَنْوَاعِ الْأَجْزَاءِ الْمُعَالَجَةِ مِنْ خِلَالِ نِظَامِ مَخْزُونِ التَّثْبِيتِ.

تغيير الأداة تلقائيًا والإنتاج المختلط النموذجي

يدعم النظام إنتاج النماذج المختلطة تلقائيًا بالكامل مع ما يلي:

التعرف على رمز الاستجابة السريعة

نظام مسح رموز الاستجابة السريعة (QR) من شركة كوجنيكس يقرأ تلقائيًا هوية القطعة عند التحميل. ويختار النظام برنامج التنظيف المناسب استنادًا إلى معلومات رمز الاستجابة السريعة.

نظام فحص الرؤية

يحدد نظام الرؤية من شركة كوجنيكس نوع القطعة واتجاهها، ويوجّه الروبوت لالتقاطها ومعالجتها بدقة.

تغيير الأداة تلقائيًا

ويُزوَّد كل روبوت بمغيّر أدوات تلقائي من شركة شتاوبلي ومجموعة أدوات قابلة للتخزين تضم أربع مجموعات أدوات. ويغيّر النظام الأدوات تلقائيًا استنادًا إلى هوية القطعة، ما يتيح إنتاج النماذج المختلطة بسلاسة دون تدخل يدوي.

تكوين ثلاثي الروبوتات

يستخدم النظام ثلاثة روبوتات من شركة فانوك تعمل وفق تدفق عمل منسَّق:

• الروبوت ١: التنظيف الاضطرابي + التنظيف عالي الضغط الدوراني

• الروبوت ٢: التنظيف بالموجات فوق الصوتية مع التسليم + التنظيف عالي الضغط عند نقاط محددة

• الروبوت ٣: الشطف الأولي مع الشطف الثانوي + التجفيف بالنفخ

عملية تنظيف متعددة المراحل

يجمع النظام بين عدة تقنيات تنظيف ضمن تسلسل آلي مكوَّن من ١١ مرحلة:

المرحلة ١: التحميل

يقوم الروبوت العلوي المعلَّق من خط الإنتاج الآلي بتحميل القطعة المراد تنظيفها تلقائيًّا على منصة التحميل الخاصة بنظام التنظيف. ثم تنقل منظومة النقل القطعة والمنصة إلى موقع التقاط الروبوت.

تتميز محطة التحميل بما يلي:

• مسح رموز الاستجابة السريعة (QR) تلقائيًّا لتحديد هوية القطعة (COGNEX)

• نظام رؤية لتحديد نوع القطعة واتجاهها (COGNEX)

• أزرار بدء التشغيل ذات اليدين، وإيقاف الطوارئ، والستائر الضوئية الأمنية

• إطلاق تلقائي للهواء من مقاعد تحديد مواقع البالتات الفارغة بعد رفع الروبوت لها

• التوافق مع طريقة التحميل اليدوية والآلية على حدٍّ سواء

• ناقلات دوَّارة رافعة في كلا الطرفين لتدوير البالتات آليًّا

المرحلة الثانية: التنظيف المضطرب وبنقاط ثابتة (١,٥ ميجا باسكال)

يُمسك الروبوت ١ القطعة المراد معالجتها وينقلها إلى خزان التنظيف المضطرب، الذي سبق تعبئته بسائل التنظيف. ويغيّر الروبوت اتجاه القطعة بشكل مرن بينما توجّه الفوهات تدفُّقًا مضطربًا لتنظيف جميع الأسطح.

أثناء التنظيف المضطرب، يُدخل مقبض الروبوت سدادات فتحات الغلاف المائي لمنع شرائح الألومنيوم من الدخول إلى تجويف الغلاف المائي أثناء التنظيف.

بعد انتهاء التنظيف المضطرب، يفتح صمام التصريف لتصريف السائل بسرعة. ثم يضع الروبوت القطعة المراد معالجتها أمام علب الفوهات الثابتة المرتبة وفق أنماط فتحات القطعة. ويغيّر الروبوت اتجاه القطعة لمحاذاة كل سطح مع لوحة الفوهات المقابلة له، مما يضمن وصول التنظيف المستهدف إلى جميع الفتحات.

بعد التنظيف، ينقل الروبوت القطعة إلى المحطة التالية مع تصريف مائل أثناء النقل. ويستمر مضخة التنظيف في تعبئة خزان الاضطراب حتى يكون جاهزًا للقطعة التالية.

المرحلة الثالثة: تنظيف دوّار عالي الضغط (٤٠ ميجا باسكال)

ينقل الروبوت ١ القطعة إلى محطة التنظيف الدوّار عالي الضغط. وتُوفِّر فوهات التنظيف الدوّارة عالية الضغط قوة تنظيف تبلغ ٤٠ ميجا باسكال إلى المناطق المستهدفة من القطعة. وبعد التنظيف، ينقل الروبوت القطعة إلى المحطة التالية مع تصريف مائل أثناء النقل.

المرحلة الرابعة: تنظيف بالموجات فوق الصوتية

ينقل الروبوت ١ القطعة إلى منصة التموضع في محطة التنظيف بالموجات فوق الصوتية. ويُغلق غطاء خزان الموجات فوق الصوتية تلقائيًّا أثناء عملية التنظيف. وتضم هذه المحطة موضعين، ما يسمح بخضوع كل قطعة لدورةَي تنظيف بالموجات فوق الصوتية.

بعد التنظيف بالموجات فوق الصوتية، تمسك الروبوت ٢ قطعة العمل من المنضدة المُحدِّدة للموضع وتنقلها إلى المحطة التالية. وللتغيير بين النماذج، تُستبدل المنضدة المُحدِّدة للموضع يدويًّا بتصميم بسيط وخفيف الوزن يتضمَّن وسائل حماية ميكانيكية ضد الأخطاء.

المرحلة ٥: التنظيف عالي الضغط عند نقاط ثابتة (٤٠ ميغاباسكال)

تنقل الروبوت ٢ قطعة العمل إلى محطة التنظيف عالي الضغط عند النقاط الثابتة. وتوفِّر فوهات خطية ثابتة عاملة بضغط عالٍ تبلغ طاقتها ٤٠ ميغاباسكال تنظيفًا دقيقًا للمناطق المستهدفة. وبعد الانتهاء من التنظيف، تنقل الروبوت القطعة إلى المحطة التالية مع تصريف مائل أثناء النقل. ثم تُزال السوائل الزائدة عن طريق نفخة قصيرة من الهواء قبل دخول القطعة المحطة التالية.

المرحلة ٦: الشطف بالرش الأولي

تضع الروبوت ٢ قطعة العمل على المنضدة المُحدِّدة للموضع في هذه المحطة ثم تنسحب. وبعد إغلاق باب المحطة، تنزل علبة الفوهات لأداء عملية شطف الرش على قطعة العمل. كما توفِّر فوهات متخصصة شطفًا لسدادات غلاف الماء في بعض الغلافات المحددة.

بعد الغسل، يعود صندوق الفوهة إلى موضعه الأصلي، وتفتح باب المحطة، ثم تلتقط الروبوت ٣ القطعة وتُرسلها إلى المحطة التالية. أما عند تغيير النموذج، فيتم استبدال منصة التموضع يدويًّا بتصميم بسيط وخفيف الوزن يتضمَّن نظام منع الأخطاء الميكانيكي الصارم.

المرحلة ٧: غسل رش ثانوي

تلتقط الروبوت ٣ القطعة وتقوم بغسل الرش الثانوي. وتوفِّر فوهات مخصصة غسل سدادات غلاف الماء للغلاف المحدَّد (وباتجاه تنظيف عكسي بالنسبة للمرحلة ٦). وبعد الغسل، تنقل الروبوت ٣ القطعة إلى المحطة التالية.

المرحلة ٨: التجفيف بالهواء المضغوط عند نقاط ثابتة

تقوم الروبوت ٣ بتصريف الماء أثناء النقل عبر الميل، ثم تضع القطعة عند صناديق الفوهات الثابتة المرتبة وفق أنماط فتحات القطعة. ويوفِّر الهواء المضغوط تجفيفًا مستهدفًا لجميع الفتحات والممرات.

توفر فوهات سدّ الفتحات المخصصة للثقوب المائية نفخًا موضعيًّا لتجفيف السدادات، ما يضمن تصريف سائل غلاف الماء بالكامل. وبعد انتهاء النفخ الموضعي، يقوم الروبوت بأداء عملية النفخ التفحصي على أسطح القطعة. وبعدها، يضع الروبوت رقم ٣ القطعة على منصّة التموضع النظيفة والجافة عند المخرج.

المرحلة ٩: التجفيف النفخي الثانوي

تُنقل القطعة والمنصّة إلى هذه المحطة. ثم تُغلق باب المحطة، وتقوم صناديق الفوهات بالنفخ الجاف لكلٍّ من القطعة والمنصّة. وتتميز هذه المحطة ببرنامج تنظيف/تجفيف آلي للمنصّات، مع خطوط تنظيف وتجفيف يمكن تبديلها تلقائيًّا.

المرحلة ١٠: التجفيف بالفراغ

تُنقل القطعة إلى غرفة الفراغ. ثم تمتد الغطاء العلوي للفراغ بواسطة أسطوانة هوائية ليُغلق القطعة داخل غرفة محكمة الإغلاق. وبعد ذلك، تقوم مضخّة الفراغ بإفراغ الغرفة لإزالة الرطوبة المتبقية من التجاويف الداخلية والثقوب العمياء.

المرحلة ١١: التبريد والإفراغ

يتم نقل قطعة العمل إلى نقطة التفريغ. وتُقلِّل مراوح التبريد درجة حرارة المكوِّن لتصل إلى ٢٠±٣°م عند المخرج. ويمكن لمخرج التفريغ استيعاب ما يصل إلى ٤ قطع عمل في طابور الانتظار. وجميع ناقلات المخرج مزوَّدة بأغطية واقية لمنع التلوُّث الثانوي. وتنقل ناقلات الأسطوانات المرتفعة الموجودة في كلا الطرفين البالات الفارغة عائدًا إلى موقع وضع الروبوت عبر الناقلة الطبقة السفلى. ويحتفظ النظام بمساحة مخصصة لإضافة محطة تنظيف وجفاف البالات في المستقبل.

مراقبة النظافة التقنية

في تصنيع وحدات الدفع الكهربائية للمركبات ذات الطاقة الجديدة، يؤثِّر نظافة المسارات الداخلية لغلاف وحدة الدفع الكهربائي تأثيرًا مباشرًا على أداء وموثوقية هذه الوحدات.

تم تصميم النظام لتلبية متطلبات النظافة الصارمة لكل نوع من قطع العمل:

يتم التحقق من جودة الجفاف عن طريق مسح أسطح قطعة العمل بورق الترشيح — فلا تظهر أي آثار رطوبة مرئية، ولا يتكوَّن ضباب مائي عند نفخ الهواء عبر جميع أنواع الثقوب.

إدارة الترشيح المتقدمة

يستخدم النظام نظام ترشيح متعدد المراحل:

جميع المرشحات مزودة بوظائف الإنذار المبكر والإنذار الفعلي للانسداد. وجهاز إزالة الزيت العائم من نوع العوامة وأجهزة إزالة الزيت العائم من نوع الحزام تعمل على استخلاص الزيت العائم من سائل التنظيف لتمديد عمر السائل.

نظام الروبوت

يستخدم النظام ثلاثة روبوتات من شركة فانوك:

جميع الروبوتات مقاومة للماء تمامًا وفق تصنيف IP67، ومصنوعة من مواد مقاومة للصدأ، ومزودة بأجهزة استشعار محكمة الإغلاق. ويتميز كل روبوت بجهاز تغيير الأدوات الآلي (Stäubli)، والوصول إلى مكتبة التثبيتات التي تحتوي على ٤ مجموعات تثبيت. ودقة إعادة التموضع المتكررة ≤ ±٠٫٢ مم. وتتجنب أسطح التثبيت والدبابيس المحددة لوضع القطعة استخدام الأسطح المشغولة آليًّا (ما عدا الأسطح والثقوب الخاصة بالعملية).

تكامل التصنيع الذكي

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

التواصل مع نظام إدارة التصنيع (MES)

• وحدة تحكم منطقية قابلة للبرمجة (PLC) مزودة بوحدة واجهة شبكة نظام إدارة التصنيع (MES)

• دعم الاتصال عبر تقنية الإيثرنت

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

• جمع بيانات الإنتاج

واجهة المشغل

• شاشة لمس من شركة Mitsubishi واجهة مستخدم بشرية (HMI)

• عرض حالة المعدات في الوقت الفعلي مع تصور بياني

• عرض معايير التنظيف وضبطها

• إنذارات صوتية وبصرية مع تخزين سجل إنذارات يضم أكثر من ٥٠٠ حدث (التاريخ والوقت، العنوان، السبب، الحل)

• وضع التشغيل التلقائي واليدوي مع حماية تداخلية

ميزات ذكية

• وظيفة التدوير التلقائي خلال عطلة نهاية الأسبوع لمنع تدهور السائل

• القدرة على التشخيص عن بُعد

• واجهة نسخ البيانات احتياطيًّا وربطها بالشبكة

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

• أنظمة تنظيف منسَّقة متعددة الروبوتات

• تقنية التنظيف عالي الضغط (٤٠ ميجا باسكال)

• أنظمة تنظيف بالموجات فوق الصوتية (محطتان)

• تقنية التجفيف بالفراغ

• أنظمة تغيير الأدوات الآلية مع مكتبة المfixtures

• إدارة الترشيح متعدد المراحل

• أنظمة النواقل ومعالجة المواد

الاتصال بالتصنيع الذكي

• واجهة نظام إدارة التصنيع (MES)

• إمكانية التعقب عبر رموز الاستجابة السريعة

• جمع بيانات الإنتاج

لماذا تختار شركة بيغ بيرد الصناعية

تجربة مكونات المركبات ذات الطاقة الجديدة

تتخصص شركة بيغ بيرد إندستريال في حلول التنظيف الدقيقة لمكونات نظم الدفع في المركبات، ولها خبرة مُثبتة في تنظيف غلاف المحرك الكهربائي للمركبات ذات الطاقة الجديدة، وذلك عبر تطبيقات متعددة لأنظمة الدفع الكهربائية تشمل ٩ أنواع مختلفة من القطع المراد معالجتها.

تقنية التنظيف المتعددة الروبوتات

يستخدم النظام ثلاثة روبوتات من شركة فانوك مُنسَّقة مع قدرة تلقائية على تغيير الأدوات وتخزين التجهيزات في مستودع تجهيزات، ما يمكِّن من تنظيف هياكل وحدات الدفع الكهربائية المعقدة بكفاءة عالية باستخدام تقنيات تنظيف متعددة ضمن سلسلة إنتاج واحدة.

تقنيات التنظيف المدمجة

يجمع النظام بين التنظيف الاضطرابي (١,٥ ميجا باسكال)، والتنظيف عالي الضغط الدوراني (٤٠ ميجا باسكال)، والتنظيف بالموجات فوق الصوتية في محطتين، والتنظيف عالي الضغط عند نقاط ثابتة (٤٠ ميجا باسكال)، والشطف بالرش على مرحلتين، والتجفيف بالنفخ على مرحلتين، والتجفيف بالفراغ لإزالة الملوثات بشكل شامل.

الكفاءة الهندسية على مستوى النظام

توفر الشركة حلولاً كاملة تشمل تطوير عملية التنظيف ودمجها في خطوط الإنتاج، بما في ذلك تنسيق الروبوتات المتعددة، والتنظيف عالي الضغط، والتنظيف بالموجات فوق الصوتية، والتجفيف بالفراغ، وأنظمة تغيير الأدوات تلقائياً.

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 تجهيزات مخصصة وأتمتة مُصمَّمة خصيصاً

• تكوين نظام تغيير الأدوات تلقائياً

• دمج تخطيط المصنع وتدفق الإنتاج

تتيح القدرة الهندسية غير القياسية للشركة تخصيص كل نظام تنظيف وفقًا لهندسة المكونات المحددة ومتطلبات زمن الدورة ومعايير النظافة ومستوى الأتمتة.

دعم تصنيع وحدات الدفع الكهربائية

مع النمو السريع لمركبات الطاقة الجديدة، تقدِّم شركة بيغ بيرد إندستريال حلول تنظيف متخصصة لمكونات المحركات الكهربائية، لدعم المصنعين في الانتقال إلى الإنتاج الكهربائي.

الأسئلة الشائعة

ما المكونات التي ينظّفها هذا النظام؟

صُمِّم هذا النظام لأغراض تنظيف وحدات محركات السيارات الكهربائية المتكاملة ومكونات نظم الدفع الكهربائية المستخدمة في تصنيع مركبات الطاقة الجديدة، ومنها أغطية طرفي المحرك، وعلب التروس التخفيضية، وعلب المحولات، والأغطية الأمامية والخلفية، وعلب المحركات.

ما التقنيات التنظيفية المدمجة؟

يضم النظام تنظيفًا مضطربًا (١٫٥ ميجا باسكال)، وتنظيفًا عالي الضغط دوارًا (٤٠ ميجا باسكال)، وتنظيفًا فوق صوتيًّا في محطتين، وتنظيفًا عالي الضغط موجَّهًا (٤٠ ميجا باسكال)، وشطفًا رشاشيًّا على مرحلتين، وجفافًا نفخيًّا على مرحلتين، وجفافًا فراغيًّا، وتبريدًا.

كيف يتعامل النظام مع أنواع مختلفة من القطع المراد معالجتها؟

يتميز النظام بالتعرف التلقائي على رموز الاستجابة السريعة (QR)، والتفتيش البصري لتحديد الاتجاه، ونظام تغيير الأدوات التلقائي مع مكتبة ملقط لكل روبوت (أربعة ملقطات لكل روبوت)، ما يمكّن من إنتاج سلس لمزيج من النماذج عبر تسعة أنواع مختلفة من قطع العمل.

ما الملوِّثات التي يمكن إزالتها؟

يُزيل هذا النظام رقائق المعدن وبقايا الصب وجزيئات التشغيل والملوثات الناتجة عن سوائل القطع من المجاري الداخلية المعقدة والغلاف المائي والأسطح الخارجية.

ما مستويات النظافة التي يمكن تحقيقها؟

تتفاوت متطلبات النظافة باختلاف مواصفات المكوّن، وتتراوح عادةً بين ٧,٢ ملغ و٩,٣ ملغ من إجمالي التلوث المتبقي، مع تحكم صارم في توزيع أحجام الجسيمات ومتطلبات التوتر السطحي وفق المعيار الألماني DIN 8296 (≥ ٣٢–٣٦ ملي نيوتن/متر).

هل النظام قابل للتخصيص؟

نعم. ويمكن تخصيص جميع المعايير — ومنها زمن الدورة، وضغط التنظيف، ودرجة الحرارة، ومستوى الأتمتة، وتكوين الفلترة — وفقًا لمتطلبات خط الإنتاج الخاص بالعميل.

تنظيف هيكل المحرك الكهربائي في تصنيع مركبات الطاقة الجديدة

يُعَدّ تنظيف هيكل محرك الدفع الكهربائي المدمج عمليةً بالغة الأهمية في تصنيع نظم الدفع الكهربائية للمركبات الجديدة. وتجمع هذه الهياكل الألومنيومية المعقدة بين عدة وظائف — المحرك، والمبدّل، والناقص — في عنصر واحد، ما يستلزم تقنيات تنظيف متقدمة لإزالة بقايا التشغيل الآلي والشوائب الناتجة عن الصب من المسارات الداخلية المعقدة، والسترات المائية، وقنوات التبريد. ويؤثر نظافة مكونات محرك الدفع الكهربائي تأثيراً مباشراً على أداء وحدات الدفع الكهربائي وكفاءتها وموثوقيتها.

أنظمة تنظيف متعددة الروبوتات مع تغيير أداة تلقائي

يَتطلّب تصنيع مكونات نظم الدفع الكهربائية حلولاً مرنة وعالية الكفاءة للتنظيف، قادرة على التعامل مع أنواع متعددة من القطع المصنّعة. وتتيح أنظمة التنظيف المتعددة الروبوتات، المزودة بقدرة تلقائية لتغيير الأدوات، إنتاج نماذج مختلطة بسلاسة دون تدخل يدوي. كما تُحسّن سير العمل المنسّق بين الروبوتات من تسلسل عمليات التنظيف، مما يقلّل أوقات الدورة مع ضمان جودة تنظيف متسقة لجميع الأنواع. ومكتبات التثبيت، التي تحتوي على ٤ تثبيتات لكل روبوت، توفر مرونة تصل إلى ٩ أنواع من القطع المصنّعة.

التنظيف بالموجات فوق الصوتية والضغط العالي للأغلفة المعقدة

تُشكِّل مَجسَماتُ وحدات القيادة الكهربائية المعقدة ذات الأشكال الهندسية الداخلية الدقيقة تحدياتٍ فريدةً في عملية التنظيف. ويصل التنظيف بالموجات فوق الصوتية إلى التجاويف الداخلية والثقوب العمياء التي لا يمكن لطرق التنظيف بالرش التقليدية الوصول إليها، بينما يزيل التنظيف عالي الضغط (٤٠ ميغاباسكال) بفعالية الرواسب العنيدة من الأسطح الخارجية وممرات الزيت. ويسمح نظام التنظيف بالموجات فوق الصوتية ذا المحطتين بتمديد دورات التنظيف دون التأثير على الإنتاج الكلي.

الترشيح وإدارة السوائل في تنظيف مَجسَمات وحدات القيادة الكهربائية

يُعد الترشيح الفعّال وإدارة السوائل ضروريَّين للحفاظ على جودة التنظيف المتسقة في تنظيف مَجسَمات وحدات القيادة الكهربائية. وتتيح ترتيبات الترشيح متعددة المراحل مع مرشحات الطبل (٥٠ ميكرومتر)، ومرشحات الأكياس (٢٠ ميكرومتر / ١٠ ميكرومتر)، وفصل الزيت التشغيل المستمر مع إشعارات تلقائية بتغيير المرشحات. كما يضمن دقة الترشيح حتى ١٠ ميكرومتر الحفاظ على جودة سائل التنظيف، مما يقلل مخاطر التلوث المُعاد ويطيل عمر السائل.

المواصفات الفنية