Robotický čisticí systém pro hlavy válců těžkých vznětových motorů

Průmyslový robotický čisticí systém pro hlavy válců Big Bird je vyvinut pro čištění hlav válců po obrábění v rámci výroby těžkých vznětových motorů. Systém odstraňuje obráběcí zbytky před konečnou montáží a umožňuje plně automatickou výrobu různých modelů bez manuální přestavby.

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

Aplikace na obrobky

Systém umožňuje zpracování více variant hlav válců pro výrobu různých modelů:

Všechny polotovary jsou podsestavy hlavy válců pro aplikace v těžkých vznětových motorech.

Automatická výroba smíšeného modelu

Systém podporuje plně automatickou výrobu smíšeného modelu s následujícími funkcemi:

Rozpoznání QR kódu

Zařízení pro čtení QR kódů automaticky identifikují polotovar po jeho načtení. Systém vybere vhodný program čištění na základě informací z QR kódu. Kapacita úložiště umožňuje uchovat až 256 variant čísel dílů.

2,5D vizuální kontrola

2,5D vizuální systém (2D kamera a laserový dálkoměr COGNEX) automaticky identifikuje polohu a orientaci obrobku, čímž umožňuje robotu přizpůsobit záchyt.

Třídění součástí NG/OK

Systém automaticky identifikuje nekvalitní obrobky na nakládací stanici, odvádí je na odmítací dopravník a roboticky je uskladňuje pro odstranění. Stav výroby obrobku je aktualizován prostřednictvím rozhraní MES.

Automatická výměna modelu

Upínací zařízení, trysky a polohovací komponenty jsou navrženy tak, aby byly schopny zpracovat všechny varianty hlavy válců bez manuálního zásahu.

Vícestupňový proces čištění

Systém kombinuje několik technologií čištění v efektivní výrobní sekvenci:

Krok 1: Turbulentní čištění + pevné bodové čištění vysokým tlakem (1,5 MPa)

6osý robot přenáší hlavu válců do čistící nádrže, která je již naplněna vodou. Robot pružně mění orientaci obrobku, zatímco trysky provádějí turbulentní čištění.

Po turbulentním čištění se otevře vypouštěcí ventil nádrže pro rychlé vypouštění. Robot umístí každý díl tak, aby jeho povrchy byly zarovnané s odpovídajícími skupinami tryskek pro cílené čištění s důrazem na všechny otvory a olejové kanály.

Fáze 2: Postřikování (1,0 MPa)

Robot přenese díl do postřikovací stanice s vlastní nádrží a filtračním systémem. Okolní trysky provedou komplexní postřikování celého součásti.

Fáze 3: Cílené odvádění vlhkosti (0,2–0,4 MPa)

Během přenosu do této stanice robot nakloní díl pro odtek kapaliny. Poté robot umístí každý povrch tak, aby byl zarovnaný se skupinami tryskek pro cílené i posuvné odvádění vlhkosti ze všech otvorů a průchodů.

Fáze 4: Druhé odvádění vlhkosti (0,2–0,4 MPa)

Skupina tryskek se sníží shora a provede druhé cílené i posuvné odvádění vlhkosti, aby byla zajištěna úplná odstranění vlhkosti.

Fáze 5: Vývěvové sušení

Obrobek vstoupí do vakuové komory. Horní pohyblivý kryt se spojí s dolní pevnou kapotou a vytvoří uzavřenou komoru. Vakuové čerpadlo sníží tlak uvnitř komory, čímž se sníží teplota nasycené páry a odpaří se zbytková vlhkost z povrchu součásti.

Fáze 6: Chlazení

Obrobek je před opuštěním systému ochlazen na pokojovou teplotu ±5 °C, aby bylo zajištěno bezpečné zacházení při následných operacích montáže.

Kontrola technické čistoty

U moderní výroby motorů má čistota vnitřních průchodů přímý vliv na spolehlivost a výkon motoru.

Systém je navržen tak, aby splňoval přísné požadavky na čistotu každého průchodu hlavy válců:

Pokročilá správa filtrace

Systém využívá nezávislý čtyřstupňový filtrací systém pro obvody čištění a oplachování:

Filtrace čisticího obvodu:

• Fáze 1: Bubnový filtr — 1 500 L/min, 50 μm, síť z nerezové oceli

• Fáze 2: Cyklonový separátor — 1 400 L/min

• Etapa 3: Automatický filtr s obráceným průtokem — 1 330 L/min, 30 μm, s automatickým obráceným průtokem a nezávislým magnetickým separátorem pro kapalinu při obráceném průtoku

• Stupeň 4: Taškový filtr — 1 500 L/min, 10 μm, se spínačem tlaku pro automatické upozornění, jeden aktivní + jeden záložní pro nepřetržitou výměnu tašek

Filtrace pracího obvodu:

• Stupeň 4: Tuhý filtr v pytli — 300 l/min, 10 μm, se spínačem tlaku s automatickým poplachem

Robotový systém

Systém využívá několik robotů FANUC:

Všechny roboty jsou chráněny podle stupně krytí IP67 pro prostředí s čištěním za vysoké teploty a vysokého tlaku. Upínače robotů jsou vybaveny pneumatickým samouzamykacím systémem (součásti se při ztrátě tlaku automaticky sevřou) a ochranou proti pronikání vlhkosti pomocí vzduchového těsnění. Zajistena je bezpečnostní rezerva zatížení 20 %.

Inteligentní integrace výroby

Systém splňuje požadavky Industry 4.0 díky komplexnímu propojení dat:

Komunikace MES

• Podpora protokolu OPC UA

• Sledování polotovarů pomocí QR kódů

• Aktualizace stavu výroby

Sběr dat

• Monitorování poruch zařízení (čas, četnost)

• Záznam počtu vyrobených kusů a doby cyklu

• Sledování dostupnosti zařízení

• Teplota a vlhkost elektrické skříně

• Monitorování spotřeby energie (chytrý měřič SIEMENS)

Správa operátorů

• Tříúrovňová kontrola přístupu (operátor, údržba, dozor)

• Přihlášení/odhlášení operátora s záznamem směny

Sledovatelnost

• Skenování QR kódu při naložení

• Sledování stavu výroby součástek prostřednictvím MES

• Kombinovaná generace čárových kódů pro správu palet

Případ aplikace

Komplexní řešení pro čištění

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

Vývoj procesu

• Analýza komponent

• Návrhu procesu čištění

• Hodnocení požadavků na čistotu

Integrace zařízení

• Robotické čistící stanice

• Vysokotlaké čistící systémy

• Vakuová sušicí technologie

• Automatizované manipulace s materiálem

• Vícestupňové řízení filtrace

Chytré výrobní připojení

• Rozhraní MES (OPC UA)

• Sledovatelnost pomocí QR kódu

• Získávání výrobních dat

• Integrace IIoT

Proč si vybrat Big Bird Industrial

Zkušenosti s těžkými součástmi motorů

Big Bird Industrial se specializuje na přesné řešení pro čištění automobilových pohonných jednotek a má ověřené zkušenosti s čištěním hlav válců pro aplikace těžkých vznětových motorů.

Řešení pro výrobu vysokého objemu

Systém zajišťuje krátké taktové časy 18 sekund na kus s OEE ≥ 95 %, podporuje nepřetržitou výrobu 24 hodin denně, 7 dní v týdnu, a automatickou výměnu modelů pro více variant hlav válců.

Inženýrská schopnost na úrovni systému

Společnost poskytuje kompletní řešení od vývoje čisticího procesu až po integraci do výroby, včetně robotické manipulace, čištění vysokým tlakem, vakuového sušení, inteligentní sledovatelnosti a připojení k 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 inženýrská kapacita společnosti umožňuje přizpůsobit každý čisticí systém konkrétní geometrii součásti, požadovaným taktovým časům, normám čistoty a úrovni automatizace – a tím poskytnout řešení, která standardní zařízení nedokáží nabídnout.

Odborné znalosti v oblasti technické čistoty

Moderní výroba motorů vyžaduje řízenou čistotu vnitřních průchodů – nikoli pouze povrchové čištění. Společnost Big Bird Industrial vyvíjí řešení zaměřená na kontrolu zbytkových částic, čistotu olejových kanálů, stabilitu procesu a sledovatelnost výroby.

Dodržování standardů

Veškeré zařízení splňuje normy ISO 13849, IEC 62061 (SIL3), GB 5226.1 a platné čínské i mezinárodní bezpečnostní standardy. Tlakové nádoby jsou certifikovány nezávislými inspekčními orgány.

Často kladené otázky

Jaké komponenty tento čisticí systém zpracovává?

Tento systém je navržen pro podsestavy hlav válců u těžkých dieselových motorů.

Jaké kontaminanty lze odstranit?

Odstraňuje kovové třísky, obráběcí částice, zbytky řezné kapaliny, zbytky lepidel a vnitřní kontaminaci z olejových kanálů, palivových průchodů, sacích/výfukových otvorů a chladicích plášťů.

Je schopen čistit vnitřní olejové kanály a průchody?

Ano. Systém kombinuje turbulentní čištění, lokalizované čištění vysokým tlakem (1,5 MPa) a sušení vakuovou metodou, čímž dosáhne všech vnitřních průchodů, včetně olejových kanálků vačkového hřídele, kanálků pro návrat paliva, kanálků pro návrat oleje, sacích/výfukových otvorů a chladicích vodních plášťů.

Jaké úrovně čistoty lze dosáhnout?

Olejový kanálek vačkového hřídele ≤ 0,4 mg; kanálek pro návrat paliva ≤ 1,5 mg; kanálek pro návrat oleje ≤ 7,3 mg; sací/výfukové otvory ≤ 14,5 mg; chladicí plášť ≤ 56 mg. V oblasti zátky misky ani ložiska tlačné tyče nesmí zůstat žádný zbytek lepidla.

Podporuje automatizovanou výrobu s míchanými modely?

Ano. Systém automaticky zpracovává více variant hlavy válců. Rozpoznání QR kódu vybere příslušný program čištění. Upínací zařízení i trysky jsou navrženy tak, aby byly kompatibilní se všemi variantami. Ruční přestavba není vyžadována.

Jaký je očekávaný cyklový čas?

Systém dosahuje ≤ 18 sekund na kus (36 s / 2 kusy), což umožňuje výrobu ≥ 228 kvalifikovaných kusů za 8hodinovou směnu.

Podporuje integraci s MES?

Ano. Komunikace přes OPC UA, sledovatelnost pomocí QR kódu, získávání výrobních dat a rozhraní s MES jsou plně podporovány.

Čištění hlavy válce výroby výkonných dieselových motorů

Čištění hlavy válce je kritickým procesem mezi obráběním a montáží při výrobě výkonných dieselových motorů. Složitá geometrie hlav válců – včetně několika olejových kanálů, palivových průchodů, sacích/výfukových portů a chladicích vodních plášťů – vyžaduje pokročilé čisticí technologie pro odstranění obráběcích zbytků, kovových třísek a kontaminantů z řezných kapalin. Moderní výrobci motorů vyžadují přísné úrovně čistoty vnitřních průchodů, aby byla zajištěna spolehlivá výkonnost motoru, spotřeba paliva a soulad s emisními předpisy.

Flexibilní robotické čištění pro výrobu motorů více modelů

S rostoucím množstvím modelů motorů v moderní výrobě se robotické flexibilní čistící systémy staly nezbytné pro efektivní výrobu. Roboty se šesti stupni volnosti umožňují adaptivní čištění prostřednictvím flexibilního umísťování obrobků a cílení trysk z více úhlů. V kombinaci s rozpoznáváním QR kódů a vizuální inspekční kontrolou podporují tyto systémy plně automatickou výrobu různých modelů bez manuální přestavby – a to s konzistentní kvalitou čištění u různých variant obrobků.

Řešení pro čištění vysokého objemu pro automobilové pohonné jednotky

Čištění součástí automobilových pohonných jednotek vyžaduje vyvážení mezi kvalitou čištění a vysokým výrobním výkonem. Moderní řešení pro čištění vysokého objemu kombinují turbulentní čištění, pevně nastavené čištění vysokým tlakem, postřikování a sušení ve vakuu v kompaktní výrobní sekvenci, aby dosáhly cyklové doby 18 sekund na kus při zachování přísných požadavků na čistotu. OEE nad 95 % zajišťuje nepřetržitou výrobu 24 hodin denně, 7 dní v týdnu.

Filtrationní technologie při průmyslovém čištění dílů

Účinné filtrační systémy jsou základem pro udržení stálé kvality čištění při průmyslovém čištění dílů. Čtyřstupňové filtrační konfigurace – kombinující bubnové filtry, cyklonové separátory, automatické zpětně promývané filtry a taškové filtry – umožňují nepřetržitý provoz s neustálou výměnou filtrů. Filtrační přesnost až na 10 μm zajišťuje udržení kvality čistící kapaliny, snižuje riziko opětovného znečištění a prodlužuje životnost kapaliny.

Technické specifikace