Интегрирана роботизирана система за почистване на корпуси на E-Drive за превозни средства с нова енергия

Интегрираната роботизирана система за почистване на корпуси на E-Drive от Big Bird Industrial е разработена за по-машинно почистване на алуминиеви корпуси, използвани при производството на електрически трансмисии за превозни средства с нова енергия. Системата премахва остатъци от машинна обработка и леене преди крайната сглобка и поддържа производство с различни модели чрез автоматично сменяне на инструментите за множество варианти на работни части.

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

Приложения за обработвани детайли

Системата поддържа множество интегрирани варианти на корпуси на E-Drive за приложения в превозни средства с нова енергия:

Всички работни заготовки са алуминиеви корпуси за електрически трансмисии на превозни средства с нови енергийни източници. Системата е проектирана с възможност за автоматично сменяне на инструменти и поддържа различни варианти на работни заготовки чрез система за складиране на фиксиращи приспособления.

Автоматично сменяне на инструменти и производство на смесени модели

Системата поддържа напълно автоматизирано производство на смесени модели с:

Разпознаване на QR код

Система за сканиране на QR кодове COGNEX автоматично прочита идентификацията на работната заготовка при нейното зареждане. Системата избира подходящата програма за почистване въз основа на информацията от QR кода.

Система за визуална инспекция

Визуална система COGNEX идентифицира типа и ориентацията на работната заготовка и насочва робота за прецизно хващане и обработване.

Автоматична смяна на инструмента

Всеки робот е оборудван с автоматично устройство за сменяне на инструменти (Stäubli) и система за складиране на фиксиращи приспособления, способна да съхранява 4 комплекта фиксиращи приспособления. Системата автоматично сменя фиксиращите приспособления въз основа на идентификацията на работната заготовка, което осигурява безпроблемно производство на смесени модели без ръчно вмешателство.

Конфигурация с три робота

Системата използва три робота FANUC с координиран работен процес:

• Робот 1: Турбулентно почистване + високоналячно ротационно почистване

• Робот 2: Предаване за ултразвуково почистване + високоналячно почистване на фиксирана точка

• Робот 3: Обработка при първо изплакване + второ изплакване + изсушаване с въздух

Многостепен процес на почистване

Системата комбинира няколко технологии за почистване в автоматизирана последователност от 11 етапа:

Етап 1: Зареждане

Роботът с горна греда от автоматичната линия автоматично зарежда заготовката върху товарната платформа на системата за почистване. Транспортната система пренася заготовката и платформата до позицията за вземане от робота.

Зареждащата станция има следните характеристики:

• Автоматично сканиране на QR кодове за идентификация на заготовката (COGNEX)

• Система за визуализация за разпознаване на типа и ориентацията на заготовката (COGNEX)

• Бутони за стартиране с две ръце, аварийно спиране и защитни светлинни завеси

• Автоматично издухване с въздух на празните позиции за фиксиране на платформите след вземането им от робота

• Съвместимост както с ръчен, така и с автоматичен режим на зареждане

• Вдигащи ролкови транспортьори в двата края за автоматично циркулиране на платформите

Етап 2: Турбулентно и целенасочено почистване (1,5 MPa)

Робот 1 хваща заготовката и я прехвърля в турбулентния резервоар за почистване, който вече е предварително напълнен с почистваща течност. Роботът гъвкаво променя ориентацията на заготовката, докато дюзите насочват турбулентния поток към всички повърхности за почистване.

По време на турбулентно почистване роботът задържа запушалките на отворите на водната рубашка със своята щипка, за да предотврати проникването на алуминиеви стружки в кухината на водната рубашка по време на почистването.

След турбулентното почистване отворът за отцеждане се отваря за бързо отцеждане. Роботът позиционира работната част върху фиксирани кутии с дюзи, подредени според конфигурацията на отворите в работната част. Роботът променя ориентацията на работната част, за да подравни всяка повърхност със съответните панели с дюзи, като по този начин гарантира целенасочено почистване на всички отвори.

След почистването роботът прехвърля работната част към следващата станция, като извършва отцеждане под наклон по време на прехвърлянето. Помпата за почистване продължава да напълва турбулентния резервоар, така че той да е готов за следващата работна част.

Етап 3: Ротационно високоналячно почистване (40 MPa)

Робот 1 прехвърля работната част към станцията за ротационно високоналячно почистване. Въртящи се високоналячни дюзи осигуряват мощност за почистване от 40 MPa в целевите области на работната част. След почистването роботът прехвърля работната част към следващата станция, като извършва отцеждане под наклон по време на прехвърлянето.

Етап 4: Ултразвуково почистване

Робот 1 прехвърля работната част към палета за позициониране в станцията за ултразвуково почистване. Капакът на ултразвуковата вана се затваря автоматично по време на почистването. Тази станция има две позиции, което позволява на всяка работна част да бъде подложена на два цикъла ултразвуково почистване.

След ултразвуковото почистване робот 2 поема работната част от палета за позициониране и я прехвърля към следващата станция. При смяна на модела палетът за позициониране се заменя ръчно; той е с прост и лек дизайн и включва твърда система за предотвратяване на грешки.

Етап 5: Фиксирано високоналягане почистване (40 MPa)

Робот 2 прехвърля работната част към станцията за фиксирано високоналягане почистване. Линейни фиксирани високоналягане дюзи осигуряват почистваща мощност от 40 MPa в целевите области. След почистването роботът прехвърля работната част към следващата станция с наклонено отцеждане по време на прехвърлянето. Кратко подуване с въздух премахва излишната почистваща течност, преди работната част да влезе в следващата станция.

Етап 6: Първично пръскане с изплакване

Робот 2 поставя работната част върху позициониращата платформа в тази станция и се оттегля. Вратата на станцията се затваря, а кутията с дюзите се спуска, за да извърши пране с разпрашено пръскане върху работната част. Специални дюзи осигуряват пране на запушалките на водната рубашка за конкретни корпуси.

След прането кутията с дюзите се връща в първоначалното си положение, вратата на станцията се отваря, а робот 3 изважда работната част и я прехвърля към следващата станция. При смяна на модела позициониращата платформа се заменя ръчно с проста, лека конструкция, която има твърда система за предотвратяване на грешки.

Стадий 7: Вторично пране с разпрашено пръскане

Робот 3 хваща работната част и извършва вторично пране с разпрашено пръскане. Специални дюзи осигуряват пране на запушалките на водната рубашка за конкретни корпуси (посоката на почистване е противоположна на тази при стадий 6). След прането робот 3 прехвърля работната част към следващата станция.

Стадий 8: Пресушаване на фиксирани точки

Робот 3 извършва наклонено отцеждане по време на прехвърляне, след което позиционира детайлите върху фиксирани разпръсквателни кутии, подредени според конфигурацията на отворите в детайлите. Сгъстен въздух осигурява целенасочено изсушаване на всички отвори и канали.

Специализирани разпръсквателни сопла за водни отвори осигуряват изсушаване чрез продухване на конкретни картери, гарантирайки пълно отцеждане на течността от водната рубашка. След целенасоченото изсушаване роботът извършва сканиращо изсушаване по повърхностите на детайлите. След изсушаването робот 3 поставя детайла върху чистия и изсушен позициониращ поднос при изхода.

Етап 9: Вторично изсушаване

Детайлът и подносът се транспортират до тази станция. Вратата на станцията се затваря и разпръсквателните кутии извършват изсушаване както на детайла, така и на подноса. Тази станция е оборудвана с автоматична програма за почистване/изсушаване на подносите, като линиите за почистване и изсушаване могат да се превключват автоматично.

Етап 10: Вакуумно изсушаване

Заготовката се транспортира във вакуумната камера. Горната вакуумна капак се изтегля чрез цилиндрово задвижване и затваря заготовката в плътно затворена камера. Вакуумният помпа изсмуква въздуха от камерата, премахвайки остатъчната влага от вътрешните кухини и слепи отвори.

Етап 11: Охлаждане и разтоварване

Заготовката се транспортира до точката за разтоварване. Вентилаторите за охлаждане намаляват температурата на компонента до 20±3 °C на изхода. Изходът може да побере до 4 заготовки в опашка. Всички изходни транспортьори са оборудвани с предпазни капаци, за да се предотврати вторично замърсяване. Повдигащите ролкови транспортьори в двата края връщат празните палети обратно в позицията за поставяне от робота чрез долния транспортьорен слой. Системата е проектирана с резервирано място за бъдещо добавяне на станция за почистване и сушене на палети.

Контрол на техническата чистота

При производството на електрически трансмисии за нови енергийни превозни средства чистотата на вътрешните канали на картера на електродвигателя директно влияе върху работоспособността и надеждността на електрическите трансмисии.

Системата е проектирана да отговаря на строгите изисквания за чистота за всеки вариант на работна детайл:

Качеството на сушенето се проверява чрез избърсване на повърхностите на детайлите с филтърна хартия — няма видими следи от влага и няма водна мъгла при продуване с въздух през всички типове отвори.

Напреднала система за управление на филтрацията

Системата използва многостепенна филтрационна система:

Всички филтри имат функции за предварителна аларма и аларма при запушване. Маслени скимери с плаващ тип и с лентов тип отстраняват повърхностното масло от почистващата течност, за да се удължи нейният срок на годност.

Система за роботи

Системата използва три робота FANUC:

Всички роботи са напълно водонепроницаеми с защита IP67, корозионностойки и с герметизирани сензори. Всеки робот е оборудван с автоматична смена на инструментите (Stäubli) и има достъп до библиотека със сглобки с 4 комплекта сглобки. Повтаряща се позиционна точност ≤ ±0,2 mm. Повърхностите за стягане на сглобките и локационните шипове не използват машинно обработени повърхности (освен технологични повърхности и отвори).

Интеграция на интелигентно производство

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

Комуникация с MES

• ПЛК, оборудвана с модул за мрежов интерфейс към MES

• Поддръжка на Ethernet комуникации

• Проследяване на работните части чрез QR кодове

• Събиране на производствени данни

Операторски интерфейс

• Докосваем екран HMI на Mitsubishi

• Реалновременно показване на състоянието на оборудването с графична визуализация

• Показване и настройка на параметрите за почистване

• Звукови и визуални аларми с памет за над 500 аларми (време, адрес, причина, решение)

• Автоматичен и ръчен режим на работа с блокираща защита

Умни функции

• Автоматична функция за циркулация през уикенда, за предотвратяване на деградацията на течността

• Възможност за дистанционна диагностика

• Резервно копиране на данни и интерфейс за мрежова връзка

Случай на прилагане

Пълно решение за почистване

Big Bird Industrial предлага комплексни инженерни решения, сред които:

Разработка на процеси

• Анализ на компоненти

• Проектиране на процеса за почистване

• Оценка на изискванията за чистота

Интеграция на оборудване

• Системи за координирано почистване с множество роботи

• Технология за почистване под високо налягане (40 MPa)

• Системи за ултразвуково почистване (2 станции)

• Вакуумна сушка

• Системи за автоматично смяна на инструментите с кладенец за приспособления

• Многостепенна филтрационна управа

• Транспортни и системи за обработка на материали

Смарт производствена връзка

• Интерфейс към MES

• Проследяване чрез QR код

• Събиране на производствени данни

Защо да изберете Big Bird Industrial

Опит с компоненти за нови енергийни превозни средства

Big Bird Industrial се специализира в прецизни решения за почистване на автомобилни компоненти за трансмисии, с доказан опит в почистване на корпуси на електродвигатели за нови енергийни превозни средства за множество приложения на електрически трансмисии, обхващащи 9 варианта на обработвани детайли.

Технология за почистване с множество робота

Системата използва три координирани робота FANUC с възможност за автоматично смяна на инструментите и кладенец за приспособления, което осигурява ефективно почистване на сложните геометрии на корпусите на електродвигатели чрез множество технологии за почистване в един производствен цикъл.

Интегрирани технологии за почистване

Системата комбинира турбулентно почистване (1,5 MPa), ротационно високоналячно почистване (40 MPa), ултразвуково почистване в две станции, фиксирано високоналячно почистване (40 MPa), пране с разпръскване в два етапа, изсушаване с въздушен поток в два етапа и вакуумно изсушаване за комплексно отстраняване на замърсявания.

Инженерен капацитет на системно ниво

Компанията предлага пълни решения от разработване на процеса на почистване до интегриране в производството, включително координация на множество роботи, почистване под високо налягане, ултразвуково почистване, вакуумно сушене и системи за автоматично смяна на инструментите.

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

• Персонализирани фиксиращи приспособления и проектиране на автоматизация

• Конфигурация на система за автоматично смяна на инструментите

• 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.

Поддръжка при производството на електрически трансмисии

С бързия ръст на новите енергийни превозни средства Big Bird Industrial предоставя специализирани решения за почистване на компоненти за електрически трансмисии, подпомагайки производителите в прехода към електрифицирано производство.

Често задавани въпроси

Кои компоненти обработва тази система за почистване?

Тази система е проектирана за интегрирани корпуси на електродвижени системи и компоненти за електрически трансмисии, използвани при производството на нови енергийни превозни средства, включително задни капаци на мотори, корпуси на редуктори, корпуси на инвертори, предните/задните капаци и корпуси на мотори.

Какви технологии за почистване са интегрирани?

Системата интегрира турбулентно почистване (1,5 MPa), ротационно високонапрежено почистване (40 MPa), ултразвуково почистване на две станции, фиксирано високонапрежено почистване (40 MPa), пране с разпрашаване в два етапа, изсушаване с въздушен поток в два етапа, вакуумно изсушаване и охлаждане.

Как системата обработва множество варианти на работни части?

Системата разполага с автоматично разпознаване на QR кодове, визуална инспекция за определяне на ориентацията и автоматична система за смяна на инструментите с инструментален склад за всеки робот (по 4 инструмента на робот), което осигурява безпроблемно производство на смесени модели за 9 варианта на работни части.

Какви замърсявания могат да бъдат премахнати?

Тя отстранява метални стружки, остатъци от леене, частици от машинна обработка и замърсяване от режещи течности от сложни вътрешни канали, водни рубинети и външни повърхности.

Какви нива на чистота могат да се постигнат?

Изискванията за чистота се различават според спецификациите на компонентите и обикновено са в диапазона от 7,2 mg до 9,3 mg общо остатъчно замърсяване, като се прилагат строги изисквания за разпределение на размерите на частиците и за повърхностно напрежение според DIN 8296 (≥ 32–36 mN/m).

Може ли системата да се персонализира?

Да. Всички параметри – включително време на цикъл, налягане при почистване, температура, степен на автоматизация и конфигурация на филтрацията – могат да се персонализират според изискванията на производствената линия на клиента.

Почистване на корпуси на E-Drive при производството на превозни средства с нова енергия

Интегрираното почистване на корпусите на електродвигателните агрегати е критичен процес в производството на електрически трансмисии за нови енергийни превозни средства. Тези сложни алуминиеви корпуси обединяват няколко функции – двигател, инвертор и редуктор – в един компонент и изискват напреднали технологии за почистване, за да се отстранят остатъците от машинна обработка и литейните замърсявания от сложните вътрешни канали, водни рубашки и каналите за охлаждане. Чистотата на компонентите на електродвигателните агрегати пряко влияе върху производителността, ефективността и надеждността на електрическите предавки.

Мултироботни системи за почистване с автоматично сменяне на инструментите

Производството на компоненти за електрични трансмисии изисква гъвкави и високоефективни решения за почистване, способни да обработват множество варианта на детайли. Мултироботни системи за почистване с възможност за автоматично смяна на инструментите осигуряват безпроблемно производство на смесени модели без ръчно намесване. Координираните работни процеси на роботите оптимизират последователностите за почистване, намалявайки времето за цикъл, докато гарантират последователно качество на почистването за всички варианти. Библиотеки от фиксиращи устройства с по 4 фиксиращи устройства на робот осигуряват гъвкавост за до 9 варианта на детайли.

Ултразвуково и високоналягано почистване за сложни корпуси

Сложни корпуси на електрически предавки с изискани вътрешни геометрии представляват уникални предизвикателства за почистване. Ултразвуковото почистване достига до вътрешни кухини и слепи отвори, които конвенционалното пръскане не може да обхване, докато почистването под високо налягане (40 MPa) ефективно отстранява упорити остатъци от външните повърхности и маслените канали. Двустанционното ултразвуково почистване позволява удължени цикли на почистване, без да се засяга общата производствена мощност.

Филтрация и управление на течности при почистване на корпуси на електрически предавки

Ефективната филтрация и управлението на течности са от съществено значение за поддържане на последователно качество на почистването при обработка на корпуси на електрически предавки. Многостепенните филтрационни конфигурации с барабанни филтри (50 μm), торбести филтри (20 μm / 10 μm) и отделяне на масло осигуряват непрекъснато функциониране с автоматични сигнали за смяна на филтрите. Филтрационната точност до 10 μm гарантира запазване на качеството на почистващата течност, намалява риска от повторно замърсяване и удължава срока на нейната употреба.

Технически спецификации