Vysokotlaký čisticí systém pro stator/rotor zpomalovacích zařízení převodovek nákladních vozidel

Průmyslový vysokotlaký čisticí systém Big Bird je vyvinut pro čištění statorových a rotorových součástí používaných ve zpomalovacích zařízeních převodovek nákladních vozidel po obrábění. Systém odstraňuje obráběcí třísky, částice grafitu, železný prášek a zbytky řezné kapaliny před konečnou montáží a podporuje výrobu více modelů pro různé typy obrobků.

Zařízení je dodáváno jako kompletní řešení včetně návrhu, výroby, instalace a uvedení do provozu.

Aplikace na obrobky

Systém zpracovává více variant statorových/rotorových součástí pro zpomalovací zařízení převodovek:

Všechny obrobky jsou statorové a rotorové součásti zpomalovacích zařízení převodovek pro těžká nákladní vozidla. Systém je navržen tak, aby zpracovával součásti o maximálních rozměrech 700 × 600 × 600 mm a hmotnosti až 80 kg.

Automatická výroba smíšeného modelu

Systém podporuje automatickou výrobu různých modelů současně s:

Rozpoznání QR kódu

Zařízení COGNEX pro čtení QR kódů automaticky načte identifikaci součásti po jejím umístění. Skener je horizontálně nastavitelný pro flexibilní umístění.

Systém vizuálního kontrolování

Vizijní systém COGNEX s kamerovou kontrolou potvrzuje typ a orientaci součásti po jejím umístění, čímž zajišťuje správný výběr programu.

Manuální výměna palet

Dva typy palet umožňují zpracování všech 12 variant součástí. Výměna palet se provádí manuálně mezi rodinami dílů (stator versus rotor) pomocí rychlovýměnného paletového systému.

Zabezpečení proti chybám

Detekce přítomnosti součásti a ověření její orientace brání chybám při naskládání a zajišťují integritu procesu.

Vícestupňový proces čištění

Systém kombinuje několik technologií čištění v šestistupňové automatické sekvenci:

Stupeň 1: Naložení (1ST)

Operátor umístí součást na lokalizační paletu na dopravníku s válečky pro naskládání. Dopravník přepraví součást do pozice, kde ji robot sevře. Robot sevře součást a přenese ji do komory pro čištění.

Po odstranění obrobku robotem se prázdný paletový nosič vrátí do pozice nákladu, připravený na další obrobení. Tato stanice je vybavena detekcí orientace obrobku, detekcí přítomnosti, čtením QR kódů a vizuální kontrolou pro identifikaci dílů. Dva typy palet umožňují zpracování všech obrobků s manuální výměnou mezi variantami statoru a rotoru.

Stupeň 2: Turbulentní a bodové čištění (2ST) — 1,0 MPa

Robot se šesti osami drží obrobený díl a přenáší ho do nádrže s turbulentním čištěním, která byla předem naplněna čisticí kapalinou. Robot flexibilně mění orientaci obrobku, zatímco trysky umístěné kolem dílu směřují turbulentní proud ke všem povrchům pro jejich očištění.

Po turbulentním čištění se odtokový ventil otevře, aby rychle vyprázdnil nádrž (doba vypouštění ≤ 5 sekund). Robot umístí součástku do pevně daných tryskových boxů uspořádaných podle vzoru otvorů na součástce. Robot mění orientaci součástky tak, aby každý povrch odpovídal příslušným tryskovým panelům, čímž je zajištěno cílené čištění všech otvorů a vnitřních dutin.

Dva tryskové boxy jsou určeny pro velké i malé rodiny součástek; mezi nimi se přepíná ručně. Po čištění robot přenese součástku na další stanici. Čistící čerpadlo nadále plní turbulentní nádrž, aby byla připravena na další součástku.

Stupeň 3: Vysokotlaké čištění (3ST) — ≥ 35 MPa (maximálně nastavitelné na 50 MPa)

Robot přenese součástku na stanici pro vysokotlaké čištění. Robot mění orientaci součástky tak, aby odpovídala pevně umístěným vysokotlakým tryskám, čímž provede vysokotlaké čištění kritických oblastí, včetně slepých otvorů a vnitřních dutin.

Tato stanice je vybavena lineárními tryskami a tryskami pod úhlem 90° pro komplexní pokrytí. Další vysokotlaké rotující trysky (průměr sprejové clony ≥60 mm) zajišťují čištění skenováním po povrchu obrobku.

Po vysokotlakém čištění robot převede obrodek na další stanici s nakloněným odvodem vody během přepravy.

Krok 4: Komplexní oplachování (4ST) — sprejové oplachování + ponořovací turbulentní oplachování + vysokorychlostní sušení

Robot umístí obrodek na pozicionovací paletu v rámci této stanice. Upínací mechanismy zajistí obrodek v požadované poloze.

Pohyblivá vodní nádrž se rozšiřuje tak, aby uzavřela obrobek spolu s pevnou čistící nádrží. Trysky s pevným umístěním provádějí postřikové oplachování obrobku. Současně se nádrž postupně naplňuje vodou, čímž se obrobek ponoří do čisticí kapaliny a vytvoří se turbulentní proud pro důkladné vnitřní i vnější oplachování.

Po dvoufázovém oplachování odstraní vysokorychlostní sušení povrchovou vlhkost z obrodku. Tento proces sušení nepoužívá stlačený vzduch. Po oplachu se pohyblivá vodní nádrž otevře, upínací mechanismy uvolní a robot převede obrodek na výstupní dopravníkovou paletu.

K prodloužení doby oplachování je na této stanici k dispozici dvě polohy. Robot umístí součástku do jedné polohy, zatímco z druhé polohy vyjme již dříve opláchnutou součástku. Pevné trysky pro foukání suchým vzduchem poskytují dodatečné sušení podle potřeby.

Tato stanice je vybavena samostatnou nádrží na vodu, čerpadlem a filtračním systémem, které pracují za okolní teploty. Dva typy palet umožňují zpracování variant statoru a rotoru s manuální výměnou.

Stupeň 5: Sušení ve vakuu (5ST) — ≤10 mbar

Součástka a paleta jsou dopraveny do vakuové komory. Horní pohyblivá vakuová kapota se pomocí pneumatického válce vysune a utvoří uzavřenou komoru spolu se spodní pevnou kapotou.

Vakuové čerpadlo vyčerpává komoru a snižuje tlak až na 10 mbar. Tím se snižuje teplota nasycených par a dochází k odpaření zbytkové vlhkosti ze všech povrchů i vnitřních dutin.

Po vakuovém sušení je komora vypouštěna, pohyblivý kryt se vrací do původní polohy a dopravník přepravuje obrobek na další stanici.

Krok 6: Chlazení a vykládka (6ST)

Obrobek je dopravován do chladicího kanálu. Nutné chlazení proudem vzduchu a ventilátory snižují teplotu součásti na pokojovou teplotu ±3 °C. Chladicí kanál umožňuje umístit až 10 obrobků ve frontě. Systém měří teplotu na třech nebo více místech každého obrobku, aby zajistil rovnoměrnost teploty (rozdíl mezi maximální a minimální teplotou ≤1 °C) a konzistentní teplotu u po sobě jdoucích obrobků (rozptyl teploty mezi obrobky ≤3 °C).

Po chlazení jsou obrobek a paleta dopraveny na místo vykládky. Obsluha obrobek odstraní. Prázdné palety jsou prostřednictvím dolní vrstvy dopravníku vráceny na místo naskládání pro opakované použití palet. Tato stanice je vybavena detekcí přítomnosti obrobku, monitorováním pokojové teploty a monitorováním povrchové teploty obrobku.

Technologie čištění vysokým tlakem

Systém je vybaven vysokotlakým čisticím systémem s vynikajícími schopnostmi:

Tato vysokotlaková schopnost umožňuje účinné odstranění tvrdohlavých obráběcích třísek, grafitových částic a železného prášku z slepých otvorů a složitých vnitřních dutin, kam nedosáhnou konvenční čisticí metody.

Vakuová sušicí technologie

Systém je vybaven pokročilým vakuovým sušením pro důkladné odstranění vlhkosti:

Vakuové sušení zajišťuje, že součásti jsou zcela suché pro následné operace, bez rizika vodních skvrn nebo koroze.

Kontrola technické čistoty

U výroby brzdných zařízení pro nákladní vozidla má čistota statorových a rotorových součástí přímý vliv na výkon a spolehlivost brzdného zařízení.

Systém je navržen tak, aby splnil přísné požadavky na čistotu:

Pokročilá správa filtrace

Systém využívá třístupňový (nebo vyšší) filtrací systém:

Vlastnosti filtru:

• Upozornění na ucpaný filtr zobrazené na HMI

• Možnost výměny filtru bez přerušení provozu (výměna vrecí ≥15 dní; výměna vysokotlakého filtru ≥30 dní)

• Monitorování rozdílu tlaků pro detekci poškození nebo ucpaní vrecí

• Filtrační vrecí: rozměr 180 × 810 mm

• Snadný přístup pro čištění a výměnu

Systém oddělování oleje

Systém disponuje komplexní schopností oddělování oleje:

• Konfigurace: 2 olejové odšťavovače s plovákem + 1 olejový odšťavovač s páskou

• Náhradní cyklus olejového odšťavovače: ≥2 roky

• Pokrytí povrchu olejem: < 10 % plochy povrchu kapaliny

• Rychlost odstraňování oleje:  ≥99%

• Spolehlivost plováku: Stabilní provoz ≥ 3 měsíce s přesným sledováním hladiny kapaliny

Inteligentní integrace výroby

Systém splňuje požadavky Industry 4.0 díky komplexnímu propojení dat:

Komunikace MES

• PLC Siemens S7-1500 s PROFINETEM

• Dva nezávislé ethernetové porty s oddělenými IP adresami

• Komunikace OPC UA pro sběr dat

• Možnost vzdálené diagnostiky pro řešení potíží online

Operátorské rozhraní

• Dotyková obrazovka Siemens TP1200 (minimálně 12 palců)

• Přepínání mezi čínštinou a angličtinou

• Zobrazení informací o obrobku

• Výběr programu čištění

• Sledování průběhu čištění

• Zobrazení teploty a tlaku

• Diagnostika poruch a zobrazení poplachů s návody pro odstraňování závad

• Sledování hladiny kapaliny v nádrži a poplach

Sběr dat

• Monitorování poruch zařízení (čas, četnost)

• Záznam počtu vyrobených kusů a doby cyklu

• Sledování dostupnosti zařízení

• Monitorování spotřeby energie (chytrý měřič SIEMENS)

• Monitorování spotřeby vody a vzduchu

Případ aplikace

Komplexní řešení pro čištění

Big Bird Industrial poskytuje komplexní inženýrská řešení, mezi něž patří:

Vývoj procesu

• Analýza komponentů statoru a rotoru

• Návrh procesu čištění součástí zpomalovače převodovky

• Hodnocení požadavků na čistotu

Integrace zařízení

• Systémy vysokotlakého čištění (35 MPa, max. 50 MPa)

• Technologie turbulentního čištění

• Systémy vakuového sušení

• Vícestupňové řízení filtrace

• Dopravní a manipulační systémy

Chytré výrobní připojení

• Rozhraní MES (OPC UA)

• Sledovatelnost pomocí QR kódu

• Získávání výrobních dat

Proč si vybrat Big Bird Industrial

Zkušenosti se součástmi převodovek

Big Bird Industrial se specializuje na řešení pro precizní čištění komponentů pohonných jednotek automobilů a nákladních vozidel s ověřenou zkušeností s čištěním statoru a rotoru pro systémy zpomalovačů převodovek.

Technologie čištění vysokým tlakem

Systém poskytuje vysokotlaké čištění až do 35 MPa (maximálně nastavitelné na 50 MPa) – výrazně vyšší tlak než u konvenčních čisticích systémů – a tím zaručuje účinné odstranění tvrdohlavých kontaminantů z slepých otvorů a složitých vnitřních dutin.

Vakuová sušicí technologie

Systém dosahuje vakuových úrovní až 10 mbar pro úplné odstranění vlhkosti ze všech povrchů, slepých otvorů a vnitřních dutin – eliminuje tak riziko vodních skvrn nebo koroze.

Inženýrská schopnost na úrovni systému

Společnost poskytuje komplexní řešení od vývoje procesu čištění až po integraci do výroby, včetně čištění vysokým tlakem, vakuového sušení, inteligentní sledovatelnosti a připojení k systému MES.

Přizpůsobené nestandardní inženýrské řešení

Každá součást i každá výrobní linka má své specifické požadavky. Big Bird Industrial poskytuje přizpůsobená inženýrská řešení na základě:

• Analýza struktury a materiálu komponentů

• Vývoj procesu čištění

• Návrh přizpůsobeného uchycení a automatizace

• Integrace uspořádání výrobního závodu a výrobního toku

Nestandardní inženýrské schopnosti společnosti umožňují přizpůsobit každý čisticí systém konkrétní geometrii komponentů, požadavkům na dobu cyklu, normám čistoty a úrovni automatizace.

Podpora výroby smíšených modelů

Systém zpracovává 12 variant obrobků s výměnou palet a rozpoznáním QR kódů, což umožňuje flexibilní výrobu pro více rodin dílů.

Často kladené otázky

Jaké komponenty tento čisticí systém zpracovává?

Tento systém je navržen pro statorové a rotorové součásti používané v brzdných systémech převodovek nákladních vozidel – 12 variant z tvárné litiny a šedé litiny o hmotnosti 2,43–10,5 kg.

Jaký čistící tlak je k dispozici?

Systém zajišťuje čištění vysokým tlakem minimálně do 35 MPa, přičemž maximální nastavitelný tlak dosahuje 50 MPa prostřednictvím řízení frekvenčním měničem.

Jaký vakuum je při sušení dosažen?

Systém dosahuje vakua až 10 mbar, čímž zajišťuje úplné odstranění vlhkosti ze všech povrchů i vnitřních dutin.

Jaké kontaminanty lze odstranit?

Odstraňuje kovové třísky, částice grafitu, železný prášek, zbytky řezné kapaliny a olejové kontaminace z povrchů, slepých otvorů a vnitřních dutin.

Jaké úrovně čistoty lze dosáhnout?

Celková zbytková kontaminace ≤ 0,55 mg/kg; kovové částice ≤ 600 μm; nekovové částice ≤ 1200 μm. Čistota povrchu ověřena otíráním bílým hadříkem (5 otírání, žádné zabarvení).

Je systém přizpůsobitelný?

Ano. Všechny parametry – včetně doby cyklu, tlaku čištění, teploty a úrovně automatizace – lze přizpůsobit požadavkům zákaznické výrobní linky.

Jaká je typická doba cyklu?

Systém dosahuje času ≤ 2 minuty na kus, což podporuje vysokorozsahovou výrobu pro výrobu pohonných jednotek nákladních vozidel.

Čištění statoru/rotoru v rámci výroby převodovek pro nákladní vozidla

Součásti statoru a rotoru v systémech brzdy převodovky vyžadují přesné čištění, aby byl zajištěn spolehlivý provoz. Tyto přesné součásti se složitou geometrií – včetně slepých otvorů, vnitřních dutin a jemných povrchových úprav – vyžadují pokročilé technologie čištění k odstranění kovových třísek, grafitových částic a zbytků po obrábění. Systémy čištění vysokým tlakem poskytují potřebnou sílu čištění pro důkladné odstranění kontaminantů z těchto kritických součástí.

Čištění vysokým tlakem (35 MPa) pro přesné součásti pohonného ústrojí

Čištění vysokým tlakem 35 MPa (maximálně nastavitelné na 50 MPa) zajišťuje vynikající odstranění kontaminantů z přesných součástí převodovek. Extrémní tlak účinně uvolňuje tvrdohlavé částice ze slepých otvorů, vnitřních dutin a složitých geometrií, kterých nedosáhnou konvenční systémy čištění nízkým tlakem. Řízení s proměnnou frekvencí umožňuje nastavení tlaku podle požadavků různých součástí a úrovně kontaminace.

Technologie vakuového sušení (≤10 mbar) pro ochranu komponentů

Vakuové sušení při tlaku ≤10 mbar zajišťuje úplné odstranění vlhkosti ze všech povrchů i vnitřních dutin bez tepelného namáhání nebo vodních skvrn. Toto prostředí nízkého tlaku snižuje teplotu nasycených par, čímž dochází k účinnému odpařování zbytkové vlhkosti. Výsledkem jsou důkladně suché komponenty připravené k dalším operacím, což eliminuje riziko koroze, vodních skvrn nebo kontaminace způsobené vlhkostí.

Filtrace a správa kapalin při čištění za vysokého tlaku

Účinná filtrace je nezbytná pro udržení kvality čištění v systémech čištění vysokým tlakem. Třístupňové filtrační konfigurace s bubnovými filtry, taškovými filtry a průtokovými filtry chrání čerpadla vysokého tlaku před poškozením a zároveň zajistí čistotu čisticí kapaliny. Možnost nepřetržité výměny filtrů umožňuje nepřetržitý provoz bez přerušení výroby. Filtrační přesnost až 5 μm zajišťuje udržení kvality čisticí kapaliny pro konzistentní výsledky čištění.

Detaily specifikace