Konečný systém čištění hlavy válce pro výkonné dieselové motory

Průmyslový systém Big Bird pro konečné čištění hlavy válce je vyvinut pro konečné čištění hliníkových hlav válců používaných při výrobě výkonných dieselových motorů. Systém odstraňuje zbytky po obrábění, třísky a kontaminanty z řezných kapalin před konečnou montáží a podporuje plně automatickou výrobu různých modelů.

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

Aplikace na obrobky

Systém umožňuje zpracování několika variant hlav válců pro automobilový průmysl:

Všechny polotovary jsou hliníkové hlavy válců pro automobilové motory. Systém využívá jediný koncept upínače, který je kompatibilní s více variantami; pro přepínání mezi variantami stačí pouze minimální výměna součástí (polohovací kolíky, prsty).

Automatická výroba smíšeného modelu

Systém podporuje plně automatickou výrobu smíšeného modelu s následujícími funkcemi:

Automatické Nabíjení/Vykládání

• Ganitový robot umisťuje polotovar na nakládací paletu

• Nakládací posuvný mechanismus převádí polotovar do vstupu stroje

• Robot uchopuje polotovar přímo ze vstupní pozice

• Prázdná paleta se vrací do nakládací pozice pro další cyklus

• Detekce orientace polotovaru na nakládací stanici

Konstrukce upínače robota

• Vodotěsné válce značky SMC integrované do upínače

• Kompatibilní se všemi variantami hlav válců

• Jednoduchá výměna vyžadující pouze polohovací kolíky a prsty

• Odporné proti opotřebení a korozí polohovací/upínací součásti

• Upínání brání deformaci obrobku a poškození jeho povrchu

Komunikace MES

Systém komunikuje s MES pro sledování výroby, sběr dat a aktualizace stavu.

Vícestupňový proces čištění

Systém kombinuje několik technologií čištění v kompletní výrobní sekvenci:

Stupeň 1: Nahrávání

Ganitový robot umístí obrodek na nakládací paletu. Nakládací posuvná deska převede obrodek do vstupu stroje. Robot se obrodku uchopí a převede jej do čisticí komory. Nakládací stanice je vybavena detekcí orientace obrobku.

Fáze 2: Turbulentní čištění (1,5 MPa)

Robot drží obrodek a převádí jej do turbulencí čisticí nádrže, která byla předem naplněna čisticí kapalinou. Robot flexibilně mění orientaci obrobku, zatímco trysky kolem něj směřují turbulentní proud ke čištění všech povrchů. Nádrž s tvarem trysek zajišťuje rychlé odvodnění kontaminované kapaliny a třísek.

Po turbulentním čištění se odtokový ventil otevře pro rychlé vypouštění. Robot umístí obrobek před pevné tryskové panely, aby byly cíleně vyčištěny všechny povrchy.

Fáze 3: Čištění zátky vodního pláště

Robot změní orientaci obrobku a umístí ho před trysky velkého průměru. Do průchodů vodního pláště je vstřikována čisticí kapalina s vysokým průtokem, čímž dojde k důkladnému odstranění zátek z chladicích dutin.

Fáze 4: Čištění vysokotlakými pevnými body (35 MPa, max. 53 MPa)

Robot umístí obrobek pro čištění vysokým tlakem. Vysokotlaké čerpadlo (URACA, max. 53 MPa, 37 kW) zajišťuje čištění vysokým tlakem pro:

• Čištění hlavního olejového kanálu po jeho vložení

• Klíčové olejové průchody

• Oblasti vodítek a sedel ventilů

• Kritické obráběné povrchy

Fáze 5: Odvodnění s nakloněním

Robot mění orientaci obrobku pro nakloněné odvodnění, aby se čistící kapalina odvedla ze všech vnitřních průchodů a dutin.

Krok 6: Sušení

Robot umístí obrobek na dopravníkovou paletu výstupu. Dopravník převede obrobek do stanice sušení, kde zařízení pro sušení odstraní povrchovou vlhkost.

Krok 7: Vakuové sušení

Obrobek a paleta jsou dopraveny do vakuové komory. Horní pohyblivý kryt se spojí s dolním pevným krytem a vytvoří uzavřenou komoru. Vakuové čerpadlo (Leybold) vyčerpá komoru, čímž sníží teplotu nasycené páry a umožní odpaření zbytkové vlhkosti ze všech povrchů i vnitřních průchodů.

Po vakuovém sušení se vakuový kryt otevře a dopravník převede obrobek do stanice vykládky.

Krok 8: Vykládka

Obrobek je dopraven do polohy vykládky. Nosný robot odstraní obrobek. Prázdné palety se vrátí do polohy naskládání prostřednictvím dolní vrstvy dopravníku.

Technologie čištění vysokým tlakem

Systém nabízí čištění vysokým tlakem s výjimečnými schopnostmi:

Kontrola technické čistoty

Při výrobě automobilových motorů přímo ovlivňuje čistota vnitřních kanálů hlavy válce výkon a spolehlivost motoru.

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

Pokročilá správa filtrace

Systém využívá dvoustupňový filtr.

Konfigurace filtru:

• Fáze 1: Bubnový filtr — ≥120 m³/h, ≤50 μm, nylonová síť, s automatickým zpětným proplachováním a detekcí/avertizací ucpaní

• Fáze 2: Tobolkový filtr — ≥30 m³/h, ≤20 μm, netkaná látka (1 záložní + 3 provozní), s avartizací ucpaní a možností ruční výměny

Další funkce:

• Oddělení oleje a vody pomocí pásového odšťavovače

• Kapacitní dopravník třísek s vozíkem na třísky (výška vykládky 1200 mm)

• Nádržový design ve tvaru nálevky pro rychlé odstraňování třísek a nečistot

Robotový systém

Inteligentní integrace výroby

Systém splňuje požadavky Industry 4.0 díky komplexnímu propojení dat:

Řídící systém

• PLC Siemens S7-1200 s komunikací PROFINET

• 12" dotykový displej HMI od firmy Siemens

• Režimy provozu: ruční, automatický jedno cyklový, plně automatický

Sběr dat

• Záznam počtu vyrobených kusů a doby cyklu

• Monitorování poruch zařízení

• Sledování dostupnosti zařízení

Funkce uživatelského rozhraní pro obsluhu

• Výběr režimu provozu

• Zadání parametrů čištění

• Zobrazení informací o výrobě

• Sledování procesů

• Diagnostika poruch s historií poplachů

• Pětibarevné věžové světlo (žlutá/zelená/červená/modrá/bílá) pro indikaci stavu

Případ aplikace

Komplexní řešení pro čištění

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

Vývoj procesu

• Analýza součástí pro hlavy válců

• Návrhu procesu čištění

• Hodnocení požadavků na čistotu

Integrace zařízení

• Turbulentní čisticí systémy

• Čištění zátky vodní pláště

• Čištění vysokým tlakem (35 MPa, max. 53 MPa)

• Vakuová sušicí technologie

• Vícestupňové řízení filtrace

• Automatizované manipulace s materiálem

Chytré výrobní připojení

• Rozhraní MES (PROFINET)

• Získávání výrobních dat

Proč si vybrat Big Bird Industrial

Zkušenosti s čištěním hlavy válce

Big Bird Industrial se specializuje na přesné čistící řešení pro komponenty automobilových pohonných jednotek a má ověřené zkušenosti s finálním čištěním hlavy válce pro aplikace těžkých vznětových motorů.

Technologie čištění vysokým tlakem (35 MPa, max. 53 MPa)

Systém poskytuje čištění vysokým tlakem až do 35 MPa (maximálně nastavitelné na 53 MPa) pomocí čerpadlové technologie URACA, čímž zajišťuje účinné odstranění tvrdohlavých kontaminantů z olejových kanálků, sedel ventilů a kritických průchodů.

Komplexní čistící proces

Systém kombinuje turbulentní čištění, čištění zátky vodního pláště, čištění vysokým tlakem, sušení a vakuové sušení v kompletní výrobní sekvenci, čímž zaručuje důkladnou čistotu všech vnitřních průchodů i vnějších povrchů.

Inženýrská schopnost na úrovni systému

Společnost poskytuje komplexní řešení od vývoje procesu čištění až po integraci do výroby, včetně čištění vysokým tlakem, vakuového sušení a automatické manipulace s materiálem.

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.

Často kladené otázky

Jaké komponenty tento čisticí systém zpracovává?

Tento systém je navržen pro hliníkové hlavy válců používané při výrobě automobilových motorů.

Jaké kontaminanty lze odstranit?

Odstraňuje kovové třísky, zbytky řezné kapaliny a částicové kontaminanty z vodních plášťů, olejových kanálů, olejových dutin, sacích/výfukových otvorů, spalovacích komor a oblastí svíček.

Jaký čistící tlak je k dispozici?

Systém umožňuje čištění vysokým tlakem až 35 MPa (maximálně nastavitelné na 53 MPa) pro účinné odstranění tvrdohlavých kontaminantů.

Jaké úrovně čistoty lze dosáhnout?

Vodní plášť ≤25 mg; olejový kanál ≤5 mg; olejová dutina ≤20 mg; otvory a spalovací komora ≤8 mg.

Podporuje automatizovanou výrobu s míchanými modely?

Ano. Konstrukce upínače umožňuje zpracování více variant jednoduchou výměnou polohovacích kolíků a prstů.

Jaká je typická doba cyklu?

Systém dosahuje ≤240 sekund na kus (včetně 30 sekund na naložení/vyložení), přizpůsobitelné podle požadavků konkrétní výrobní linky.

Podporuje integraci s MES?

Ano. Komunikace přes PROFINET a sběr výrobních dat jsou plně podporovány.

Konečné čištění hlavy válce v automobilovém průmyslu

Konečné čištění hlavy válců je kritickým procesem mezi obráběním a montáží v automobilovém výrobě motorů. Složitá geometrie hlav válců – včetně olejových kanálků, chladicích plášťů, sacích/výfukových otvorů, spalovacích komor a oblastí sedel ventilů – vyžaduje pokročilé technologie čištění k odstranění zbytků po obrábění, kovových třísek a kontaminantů z řezných kapalin. Systémy čištění vysokým tlakem poskytují potřebnou čisticí sílu pro důkladné odstranění tvrdohlavých kontaminantů z těchto kritických součástí.

Čištění vysokým tlakem (35 MPa) pro součásti hlavy válců

Čištění vysokým tlakem 35 MPa (max. 53 MPa) zajišťuje vynikající odstranění kontaminantů z komponent hlavy válců. Extrémní tlak účinně uvolňuje tvrdohlavé částice z olejových kanálků, sedel ventilů a kritických průchodů, kterých nelze dosáhnout běžnými čisticími metodami. Technologie čerpadel URACA s nastavitelnou regulací tlaku zaručuje konzistentní čistící výsledky pro různé požadavky na komponenty.

Technologie čištění zátky vodního pláště

Čištění zátky vodního pláště zajišťuje důkladné odstranění kontaminantů z chladicích průchodů. Čisticí kapalina s vysokým průtokem je přímo vstřikována do průchodů vodního pláště prostřednictvím trysky velkého průměru, čímž účinně vyplavuje kontaminanty ze složitých geometrií chladicích dutin, kterých nelze dosáhnout běžným postřikovým čištěním.

Filtrace a správa kapalin při čištění hlavy válců

Účinná filtrace je nezbytná pro udržení kvality čištění při čištění hlav válců. Dvoustupňové filtrační konfigurace s bubnovými a taškovými filtry umožňují nepřetržitý provoz s možností výměny filtru v záloze. Filtrační přesnost až 20 μm zajistí udržení kvality čisticí kapaliny, sníží riziko opětovného znečištění a prodlouží životnost kapaliny.

Technické specifikace