Автомобилна система за средно почистване на цилиндрови глави

Промишлената система за междинно почистване на цилиндрични глави „The Big Bird“ е разработена за почистване след машинна обработка на цилиндрични глави, използвани при производството на тежко натоварени дизелови двигатели. Системата отстранява остатъците от машинната обработка преди последващи процеси и поддържа пълно автоматизирано производство с различни модели без ръчна промяна.

Оборудването се доставя като комплексно решение, включващо проектиране, производство, инсталиране и пускане в експлоатация.

Приложения за обработвани детайли

Системата поддържа множество варианти на цилиндрични глави за производството на тежко натоварени дизелови двигатели:

Всички работни части са подсборки на цилиндрични глави за приложение в тежко натоварени дизелови двигатели. Системата поддържа пълно автоматизирано производство с различни модели без ръчна промяна.

Автоматично производство на смесени модели

Системата поддържа напълно автоматично производство на смесени модели със следните възможности:

Разпознаване на QR код

Устройствата за сканиране на QR кодове автоматично четат идентификацията на работната част при натоварването ѝ. Системата избира подходящата програма за почистване въз основа на информацията от QR кода. Капацитетът на паметта поддържа до 256 варианта на артикулни номера. Допълнително са конфигурирани два автоматични баркод принтера за проследимост в производството.

Обработка на две работни части едновременно

Системата разполага с два шестооси робота, способни да обработват едновременно по две цилиндрови глави, удвоявайки производствената ефективност при цикъл от 76 секунди за две части (38 секунди за една част).

Автоматично превключване между модели

Приспособленията, дюзите и компонентите за позициониране са проектирани така, че да приемат всички варианти на цилиндрови глави без ръчно намесване. Повърхностите за фиксиране на приспособленията са с функция за автоматично почистване, за да се предотврати повреждането на работните части от стружка.

Комуникация с MES

Системата е интегрирана с MES за проследяване на производството, събиране на данни и актуализации на статуса според общите технически изисквания на автомобилните OEM производители.

Многостепен процес на почистване

Системата комбинира няколко технологии за почистване в деветстепенна автоматизирана последователност с обработка на две работни части едновременно:

Етап 1: Зареждане (1ST)

Горната транспортьорна лента прехвърля работната част към ролковата транспортьорна линия за зареждане на системата за почистване. Транспортьорът пренася работната част към входа на машината. Сканер за QR кодове (COGNEX) идентифицира модела на работната част.

Входът има две точки за позициониране на работните части. Механизъм за вдигане и завъртане вдига и завърта две работни части с 180°, което позволява на робота едновременно да хване двете цилиндрови глави и да ги внесе в камерата за почистване. Зареждащата транспортьорна линия има ролкова конструкция PZR.

На позицията за зареждане е предвидена станция за инспекция от оператор.

Етап 2: Турбулентно почистване (2ST) — 1,5 MPa

Робот №1 хваща две работни части и ги пренася в резервоара за турбулентно почистване, който вече е напълнен с почистващ разтвор. Роботът гъвкаво променя ориентацията на работните части, докато околните дюзи насочват турбулентния поток към всички повърхности.

Етап 3: Почистване на запушалките на водната рубашка (3ST) — 1,5 MPa

След турбулентно почистване клапанът за оттичане на резервоара се отваря за бързо изпразване. Роботът позиционира работните части пред дюзи с голям диаметър за почистване на запушалките на водната рубашка, което гарантира задълбочено почистване на каналите за охлаждане.

Етап 4: Пооченочно почистване (4ST) — 1,5 MPa

След почистването на запушалките на водната рубашка работните части се позиционират пред панели с фиксирани дюзи. Всяка дюза е точно подравнена спрямо съответстващите отвори на цилиндровата глава, което гарантира целенасочено почистване на всички канали. Роботът променя ориентацията на работната част, за да подравни всяка повърхност със съответния панел от дюзи, а помпата за почистване продължава да напълва отново турбулентния резервоар за следващия цикъл.

Етап 5: Прецизно почистване на водната рубашка (5ST) — 0,6 MPa

Робот №1 поставя едновременно две работни заготовки върху позициониращите палети на тази станция. Цилиндри изтеглят дюзи, за да извършат почистване на запушалките на водната рубашка, като едновременно провеждат прецизно почистване на цялата работна заготовка. Тази станция има две позиции, за да се удължи времето за прецизно почистване. Робот №1 поставя заготовките в една позиция, докато робот №2 изважда предварително почистените заготовки от другата позиция. Тази станция разполага с независим резервоар за вода, помпа и филтрационна система.

Етап 6: Локализирано въздушно сушене (6ST) — 0,2–0,4 MPa

Робот №2 хваща работните заготовки и ги премества към станцията за изсушаване с въздух. По време на преместването роботът променя ориентацията на работните заготовки, за да се осигури отцеждане под наклон. След това роботът позиционира работните заготовки пред фиксирани кутии с дюзи за целенасочено изсушаване с въздух на всички отвори и канали. За всяка повърхност има съответстващи панели с дюзи. След фиксираното изсушаване роботът извършва сканиращо изсушаване по повърхностите на работните заготовки. След изсушаването робот №2 поставя работните заготовки върху ролковия конвейер с гравитационно задвижване при изхода на машината, а пренасяващите лостове едновременно преместват и двете работни заготовки към следващата станция.

Стадий 7: Вторично изсушаване с въздух (7ST)

Пренасяващите лостове пренасят две работни заготовки в камерата за вторично изсушаване с въздух чрез ролков конвейер с гравитационно задвижване. Горните цилиндри изтеглят кутиите с дюзи за фиксирано сканиращо изсушаване с въздух на цялата работна заготовка. След вторичното изсушаване пренасяващите лостове едновременно преместват и двете работни заготовки към следващата станция.

Стадий 8: Вакуумно изсушаване (8ST)

Преносните ленти преместват две работни части във вакуумната камера чрез гравитационна ролкова конвейерна система. Горната подвижна капак се затваря към долния фиксиран капак, за да се образува запечатана камера. Вакуумният помпаж изсмуква въздуха от камерата, намалявайки температурата на наситената пара, за да се изпари остатъчната влага от повърхностите на компонентите. След вакуумното сушене камерата се продухва, капакът се връща в изходно положение и преносните ленти напредват двете работни части към следващата станция.

Етап 9: Разтоварване (9ST)

Преносните ленти преместват две работни части към гравитационната ролкова конвейерна система на станцията за разтоварване. При пристигане гравитационният конвейер се снишава, прехвърляйки работните части върху моторизираната конвейерна система за индивидуално преместване към по-нататъшното оборудване. Предвидена е станция за ръчна инспекция от оператор. Конвейерът за разтоварване има ролков дизайн PZR с детекция на присъствието на работна част.

Контрол на техническата чистота

При производството на тежки дизелови двигатели чистотата на вътрешните канали директно влияе върху надеждността и производителността на двигателя.

Системата е проектирана така, че да отговаря на строгите изисквания за чистота за всеки канал на главата на цилиндъра:

Напреднала система за управление на филтрацията

Системата използва триетапна филтрационна система за контура за почистване и двуетапна филтрационна система за контура за прецизно почистване:

Филтрация на контура за почистване (три етапа):

• Етап 1: Барабанен филтър — 1500 л/мин, 50 μm, мрежа от неръждаема стомана, с автоматично обратно измиване и количка за стружка

• Етап 2: Автоматичен филтър с обратно измиване — 30 μm, с магнитен сепаратор за обратно измиване

• Етап 3: Кесов филтър — 900 л/мин, 10 μm, нетъкан материал (1 резервен + 1 активен), с аларма за запушване

Филтрация на контура за прецизно почистване (два етапа):

• Етап 1: Кошничест филтър — 300 л/мин, 40 меш, нейлонова мрежа, с аларма за запушване

• Етап 2: Кесов филтър — 300 л/мин, 10 μm, нетъкан материал (1 резервен + 2 активни), с аларма за запушване

Характеристики на филтрацията:

• Всички филтри са оборудвани с аларми за запушване, показвани на HMI

• Замяната на филтъра не влияе върху нормалната работа на оборудването

• Автоматично отделяне на почистващата течност от стружките и остатъчните отпадъци

• Мобилна количка за стружка за лесно отстраняване

Система за роботи

Системата използва два робота FANUC за ефективно двойно обработване на детайли:

Интеграция на интелигентно производство

Системата отговаря на изискванията на Industry 4.0 чрез всеобхватна свързаност с данни:

Комуникация с MES

• Поддръжка на протокола OPC UA

• Проследяване на работните части чрез QR кодове

• Актуализации за статуса на производството

Събиране на данни

• Мониторинг на повреди в оборудването (време, честота)

• Регистриране на броя произведени изделия и времето за цикъл

• Проследяване на времето на безотказна работа на оборудването

• Мониторинг на енергопотреблението (интелигентен брояч SIEMENS)

Операторски интерфейс

• 15-инчов TFT цвятен сензорен екран (минимум)

• Интерфейс на китайски език

• Показване на информация за обработваната детайл

• Избор на програма за почистване

• Наблюдение на напредъка на почистването

• Показване на температурата и налягането

• Диагностика на неизправности и алармено показване с насоки за отстраняване на проблемите

• Наблюдение на нивото на течност в резервоара и аларма

Умни функции

• Автоматично смазване през зададени интервали

• Автоматични напомняния за поддръжка на човек-машинен интерфейс (HMI)

• Възможност за дистанционна диагностика

Случай на прилагане

Пълно решение за почистване

Big Bird Industrial предлага комплексни инженерни решения, сред които:

Разработка на процеси

• Анализ на компонентите за цилиндрови глави

• Проектиране на процеса за почистване

• Оценка на изискванията за чистота

Интеграция на оборудване

• Роботизирани системи за почистване с обработка на две работни части едновременно

• Технология за турбулентно почистване

• Системи за почистване на запушалки за водни рубини

• Високонапрежено локализирано почистване

• Вакуумна сушка

• Многостепенна филтрационна управа

• Автоматизирана обработка на материали

Смарт производствена връзка

• Интерфейс към MES (OPC UA)

• Проследяване чрез QR код

• Събиране на производствени данни

Защо да изберете Big Bird Industrial

Опит с компоненти за тежки двигатели

Big Bird Industrial се специализира в прецизни решения за почистване на автомобилни компоненти от силовата предавка, с доказан опит в почистване на цилиндрови глави за приложения с тежки дизелови двигатели.

Роботизирана обработка на две работни части

Системата включва два робота FANUC, способни да обработват едновременно две цилиндрови глави, осигурявайки бързи цикли от 38 секунди на част и OEE ≥95 % за производство в големи обеми.

Многостепенна технология за почистване

Системата комбинира турбулентно почистване, почистване на водните рубини с чопове, фиксирано почистване, прецизно почистване на водните рубини, изсушаване с въздух под налягане и вакуумно изсушаване за комплексно премахване на замърсявания от сложните геометрии на главите на цилиндрите.

Инженерен капацитет на системно ниво

Компанията предоставя пълни решения – от разработване на процеса за почистване до интеграция в производството, включително роботизирано обработване, почистване под високо налягане, вакуумно изсушаване и свързаност с MES.

Персонализирани нестандартни инженерни решения

Всеки компонент и производствена линия имат уникални изисквания. Big Bird Industrial предоставя персонализирани инженерни решения, базирани на:

• Структура на компонентите и анализ на материала

• Разработка на процеса на почистване

• Проектиране на специализирани приспособления и автоматизация

• Подреждане на производствената площ и интеграция на производствения поток

Нестандартните инженерни възможности на компанията позволяват всяка система за почистване да се адаптира според конкретната геометрия на компонентите, изискванията към времето на цикъл, стандарти за чистота и ниво на автоматизация.

Съответствие на стандартите

Цялото оборудване отговаря на ISO 13849, IEC 62061 (SIL3), GB 5226.1 и приложимите китайски и международни стандарти за безопасност. Съдовете под налягане са сертифицирани от независими инспекционни органи.

ЧЗВ

Кои компоненти обработва тази система за почистване?

Тази система е проектирана за подсборки на цилиндрови глави за модели тежки дизелови двигатели.

Какви замърсявания могат да бъдат премахнати?

Тя премахва метални стружки, частици от машинна обработка, остатъци от режещи течности и вътрешни замърсявания от маслените канали, горивните канали, впускните/изпускателните отвори и охладителните рубини.

Може ли да почиства водни рубини и маслени канали?

Да. Системата комбинира турбулентно почистване, почистване на водните рубини с чопове и фиксирано почистване, за да достигне всички вътрешни канали, включително маслените канали за бутални ръчички, горивните обратни канали, маслените обратни канали, впускните/изпускателните отвори и водните охладителни рубини.

Какви нива на чистота могат да се постигнат?

Маслен канал за рокерния лост ≤0,4 mg; канал за връщане на горивото ≤1,5 mg; канал за връщане на маслото ≤7,3 mg; входни/изходни отвори ≤14,5 mg; охладителна кутия ≤56 mg.

Поддържа ли автоматизирано производство с месани модели?

Да. Разпознаването на QR код избира подходящата програма за почистване. Приспособленията и дюзите са проектирани за всички варианти. Не е необходима ръчна смяна.

Какво е времето за цикъл?

Системата осигурява ≤38 секунди на детайл (76 s/2 детайла), поддържайки производството на ≥719 годни детайла на 8-часова смяна.

Поддържа ли интеграция с MES?

Да. Пълно поддържане на комуникация чрез OPC UA, проследимост чрез QR код, събиране на производствени данни и интерфейс с MES.

Междинно почистване на цилиндровата глава при производството на тежки дизелови двигатели

Промеждутъчното почистване на цилиндровата глава е критичен процес между машинната обработка и последващите операции при производството на тежки дизелови двигатели. Сложният геометричен профил на цилиндровите глави – включващ множество маслени канали, горивни канали, впускни/изпускателни отвори и водни охладителни джакети – изисква напреднали технологии за почистване, за да се премахнат остатъците от машинната обработка, метални стружки и замърсявания от режещи течности. Съвременните производители на двигатели изискват строги нива на чистота за вътрешните канали, за да се гарантира надеждна двигателна производителност, икономичност на горивото и съответствие с нормите за емисии.

Турбулентно почистване за сложни геометрични профили на цилиндрови глави

Турбулентното почистване осигурява превъзходно отстраняване на замърсявания за сложни геометрии на глави на цилиндри. Чрез потапяне на обработваната част в подгрят течност за почистване и създаване на турбулентен поток технологията достига до вътрешни канали и слепи отвори, които конвенционалното пръскане не може да обслужи. В комбинация с почистване на водната рубашка чрез запушалки и фиксирано точково почистване турбулентното почистване гарантира изчерпателно отстраняване на остатъците от машинна обработка от всички повърхности и вътрешни канали.

Роботизирано двойно обслужване на работни части за производство в големи обеми

Роботизираните системи за двойно обслужване на работни части позволяват производство в големи обеми с бързи цикли. Два робота, които обслужват едновременно две работни части, постигат време на цикъл от 38 секунди на част, като запазват постоянство в качеството на почистването. В комбинация с разпознаване на QR кодове и автоматично превключване между модели тези системи поддържат напълно автоматично производство на смесени модели без ръчно намесване.

Филтрационна технология при почистване на глави на цилиндри

Ефективните филтрационни системи са основополагащи за поддържане на последователно високо качество на почистването при почистване на цилиндрови глави. Трехстепенните филтрационни конфигурации — които комбинират барабанни филтри, автоматични обратни промивни филтри и торбести филтри — осигуряват непрекъснато функциониране с непрекъснати подмяни на филтрите. Филтрационната точност до 10 μm гарантира поддържането на качеството на почистващата течност, намалява риска от повторно замърсяване и удължава срока на експлоатация на течността.

Технически спецификации