Čistící systém pro železniční kola typu U s průběžným způsobem dopravy

Průmyslový systém čištění železničních kol Big Bird je vyvinut pro účinné čištění železničních kol používaných ve výrobě vysokorychlostních železnic a těžkotonážních vozidel. Systém obsahuje dvě čistící stanice: první stanice umístěná na začátku inspekční linky odstraňuje chladicí kapaliny, ochranné technologické kapaliny, olejové nečistoty a technologické štítky; druhá stanice umístěná po magnetopraškové kontrole odstraňuje kapaliny pro magnetopraškovou kontrolu.

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

Aplikace na obrobky

Systém zpracovává následující součásti železničních kol:

Všechny obrobky jsou železniční kola pro vysokorychlostní a těžké nákladní aplikace. Systém je navržen tak, aby zpracovával širokou škálu rozměrů a tvarů kol s ruční výměnou za dobu ≤10 minut.

Konfigurace čistícího zařízení se dvěma stanicemi

První čistící stanice (před inspekční linkou)

Tato stanice je umístěna na začátku inspekční linky a odstraňuje kontaminanty z povrchu kol, které se nahromadily během obrábění a skladování:

• Obráběcí kapaliny a ochranné technologické kapaliny

• Oleje a mastné kontaminanty

• Prach a částice

• Technologické štítky z povrchu pojezdové plochy

Stanice kombinuje odstraňování štítků vysokým tlakem (33 MPa) s čištěním nízkotlakým postřikem (2,0 MPa) pro komplexní čištění.

Druhá čistící stanice (po MPI)

Tato stanice je umístěna za magnetopraškovou kontrolou a odstraňuje kapaliny používané při magnetopraškové kontrole z povrchu kol po nedestruktivní zkoušce.

Obě stanice mají U-tvarovou průjezdnou konfiguraci se svislým umístěním kol na paletách.

Automatická výroba smíšeného modelu

Systém podporuje plně automatickou integraci do výroby s:

Automatické Nabíjení/Vykládání

• První stanice: propojená s mostovým robotem č. 1 (upínací čelist pod úhlem)

• Druhá stanice: propojená s mostovým robotem č. 4/č. 5 (přímá upínací čelist)

• Svislé umístění kol na lokalizačních paletách

Automatická výměna modelu

Čas přeřazení ≤10 minut; postupy přeřazení jsou navrženy pro všechny varianty kol.

Integrace procesu

• Plně automatický provoz řízený systémem PCS

• Sledování materiálu a nahrávání výrobních dat

• Bezpečné zámečkové spojení s mostovými robotickými systémy

Vícestupňový proces čištění – první stanice

Stupeň 1: Nahrávání

Gantrý robot umístí kolo svisle na centrovací paletu. Poháněný dopravník převede kolo i paletu do čistící komory. Technologický štítek je umístěn v horní části kola pomocí předskenování pro optimální odstranění vysokotlakou metodou.

Krok 2: Odstranění technologického štítku vysokotlakou metodou (33 MPa)

Vysokotlaké trysky umístěné nad kolem dodávají čistící tlak 33 MPa, čímž odstraňují technologické štítky z povrchu běhounu. Vysokotlaký systém je uzavřen ve zvukově izolované skříni, aby se hladina hluku udržela pod 80 dB.

Krok 3: Nízkotlaké postřikové čištění (2,0 MPa)

Postřikové trysky se pohybují po povrchu kola v kmitavém pohybu, čímž odstraňují řezné kapaliny, technologické ochranné kapaliny, olejové nečistoty a částice. Nízkotlaké čištění zajišťuje důkladné pokrytí při vysokém průtoku.

Krok 4: Postřikové oplachování

Kolo je oplachováno postřikem za účelem odstranění uvolněných nečistot a zbytků čistící kapaliny.

Krok 5: Vysušení proudem vzduchu

Tryskové trysky s vysokou rychlostí odstraňují zbytkovou vlhkost z povrchu kola a jeho vnitřních dutin.

Etapa 6: Sušení vzduchovými noži

Vzduchové nože zajišťují konečné sušení, aby bylo kolo úplně suché pro následnou rozměrovou kontrolu. Teplota výstupu je řízena na hodnotu ≤40 °C, aby bylo možné provést přesné rozměrové měření.

Víceetapový čisticí proces – druhá stanice

Stupeň 1: Nahrávání

Ganitový robot umístí kolo svisle na centrační paletu.

Etapa 2: Prázdná stanice (mezipaměť)

Kolo je na prázdné stanici dočasně umístěno, aby byl zajištěn hladký výrobní tok.

Etapa 3: Tryskové čištění (2,0 MPa)

Tryskové trysky se pohybují v kmitavém režimu po povrchu kola, aby odstranily kapaliny používané při magnetické práškové zkoušce ze všech povrchů.

Etapa 4: Vzduchové sušení

Tryzdní vzduchové trysky odstraňují z povrchu kola zbytkovou vlhkost.

Etapa 5: Sušení vzduchovým nožem

Vzduchové nože zajišťují konečné sušení, aby bylo kolo úplně suché pro následné operace.

Technologie odstraňování štítků vysokým tlakem

První čistící stanice je vybavena specializovanou technologií vysokého tlaku pro odstraňování štítků:

Kontrola technické čistoty

U výroby železničních kol ovlivňuje čistota jak přesnost rozměrové kontroly, tak konečnou kvalitu výrobku.

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

Pokročilá správa filtrace

Filtrační systém první stanice (čtyřstupňový)

Průtok filtrací:
Čistící nádrž: košík → návratové čerpadlo → papírový pásový filtr → primární nádrž → filtrační čerpadlo → linkový taškový filtr → zvyšovací čerpadlo → sekundární nádrž → taškový filtr → vysokotlaké čerpadlo

Oplachovací nádrž: košík → oplachovací nádrž → oplachovací čerpadlo → linkový taškový filtr

Systém filtrace na druhé stanici (s magnetickým separátorem)

Průtok filtrací:
Čistící nádrž: košík → návratové čerpadlo → papírový pásový filtr → primární nádrž → filtrační čerpadlo → sekundární nádrž → taštičkový filtr

Inteligentní integrace výroby

Systém splňuje požadavky Industry 4.0 díky komplexnímu propojení dat:

Komunikace PCS/MES

• Komunikační protokol PROFINET

• Výměna dat přes TCP/IP s systémem PCS

• Přenos výrobních dat, stavu zařízení a kvalitních dat

• Získávání dat pomocí OPC UA

Integrace hardwaru

• Harting 24pinové konektory pro bezpečnostní signály (3 sady)

• PN/PN propojovací moduly pro komunikaci přes PROFINET

• Bezpečnostní závazek nouzového zastavení s robotickými systémy typu gantry

Operátorské rozhraní

• Dotyková obrazovka Siemens TP1200 HMI

• Ovládání zařízení, nastavení parametrů a analýza grafů

• Sledování informací o obrobku a jejich nahrání

• Diagnostika poruch a zobrazení poplachů

Případ aplikace

Komplexní řešení pro čištění

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

Vývoj procesu

• Analýza součástí pro železniční kola

• Návrh procesu čištění pro integraci do linky pro kontrolu

• Hodnocení požadavků na čistotu

Integrace zařízení

• U-tvarové systémy pro průběžné čištění

• Technologie odstraňování štítků vysokým tlakem (33 MPa)

• Systémy pro čištění nízkotlakým postřikem

• Vícestupňové řízení filtrace

• Systémy pro manipulaci s dopravníky a paletami

Chytré výrobní připojení

• Rozhraní PCS/MES

• Získávání výrobních dat

• Sledování materiálu a jeho stopovatelnost

Proč si vybrat Big Bird Industrial

Zkušenosti s čištěním železničních kol

Big Bird Industrial se specializuje na přesné řešení pro čištění součástí pro výrobu železničních vozidel a má ověřené zkušenosti s čištěním kol pro vysokorychlostní a těžkotonážní železniční aplikace, přičemž zpracovává součásti o průměru až 1 320 mm a hmotnosti až 1 000 kg.

U-tvarová technologie pro průběžné čištění

U-tvarová konfigurace umožňuje efektivní využití podlahové plochy s automatickým naložením a vyložením ze stejné strany. Svislé umístění kol a doprava na paletách zajišťují stabilní manipulaci s velkými a těžkými součástmi.

Odstraňování štítků za vysokého tlaku (33 MPa)

Systém je vybaven specializovanou technologií vysokého tlaku (33 MPa) pro účinné odstraňování technologických štítků z povrchu běžné části kola. Zvukově izolovaná skříň zajistí hladinu hluku pod 80 dB ve vzdálenosti 1 metr.

Řešení se dvěma pracovišti

Projekt poskytuje dvě kompletní čisticí soustavy jako řešení „klíč v ruce“, které pokrývají jak předkontrolní čištění (kontaminanty + štítky), tak čištění po MPI (odstranění magnetických částic) v rámci jednoho rozsahu projektu.

Inženýrská schopnost na úrovni systému

Společnost poskytuje kompletní řešení od vývoje čisticího procesu až po integraci do výroby, včetně čištění za vysokého tlaku, správy filtrací, integrace s PCS/MES a rozhraní s portálovými roboty.

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

Často kladené otázky

Jaké komponenty tento čisticí systém zpracovává?

Tento systém je navržen pro železniční kola používaná ve výrobě vysokorychlostních a těžkotonážních vlaků – průměry 860–1 320 mm, hmotnosti až 1 000 kg.

Co zahrnuje konfigurace se dvěma stanicemi?

Systém zahrnuje dvě čistící stanice: Stanici 1 umístěnou na začátku inspekční linky (odstraňuje řezné kapaliny, ochranné technologické kapaliny, oleje a štítky); Stanici 2 umístěnou za magnetopraškovou kontrolou (odstraňuje magnetopraškové kapaliny).

Jaký čistící tlak je k dispozici?

Čištění nízkotlakovým postřikem při tlaku 2,0 MPa pro obecné čištění. Stanice 1 dále nabízí odstraňování štítků vysokotlakovým postřikem při tlaku 33 MPa pro odstranění technologických štítků z povrchu pojezdové plochy.

Jaké kontaminanty lze odstranit?

Systém odstraňuje z povrchu kol řezné kapaliny, ochranné technologické kapaliny, olejové a mastné kontaminanty, prach, technologické štítky a kapaliny pro magnetopraškovou kontrolu.

Jaké úrovně čistoty lze dosáhnout?

Zbytek vody ≤0,1 mg/kg; kovový zbytek ≤2 mg/kg (nebo čistota měřená čistoměrem ≥70 %); žádné velké vodní skvrny; teplota na výstupu ze Stanice 1 <40 °C.

Podporuje integraci do automatizované výroby?

Ano. Systém komunikuje s mostovými roboty pro automatické naložení/vyložení a s PCS/MES systémy pro sledování výrobních dat a stopovatelnost materiálů.

Jaká je typická doba cyklu?

Systém zajišťuje dobu zpracování ≤120 sekund na kus, což podporuje vysokorozsahovou výrobu železničních kol.

Čištění železničních kol je kritickým procesem mezi obráběním a konečnou kontrolou výroby vysokorychlostních a těžkotonážních kolejových vozidel. Kola o průměru až 1 320 mm a hmotnosti až 1 000 kg vyžadují pokročilé čistící technologie k odstranění řezných kapalin, ochranných kapalin pro výrobní procesy, olejových nečistot a výrobních štítků před rozměrovou kontrolou a magnetických částicových kapalin po nedestruktivním zkoušení. U-způsobem uspořádané průchozí čistící systémy umožňují efektivní začlenění do automatizovaných výrobních linek.

Technologie odstraňování štítků vysokým tlakem

Odstraňování procesních štítků z povrchu běžné plochy kola vyžaduje specializovanou technologii vysokotlakého čištění, která umožňuje účinné odstranění bez poškození povrchu kola. Vysokotlaké čištění za tlaku 33 MPa s plným pokrytím běžné plochy kola zajišťuje důkladné odstranění štítků. Zvukově izolované uzavřené boxy udržují hladinu hluku na pracovišti pod úrovní 80 dB, čímž splňují požadavky na ochranu zdraví při práci a zároveň poskytují potřebný čistící výkon pro odstranění tvrdohlavých lepidlových zbytků ze štítků.

Filtration Technology for Railway Wheel Cleaning

Účinná filtrace je nezbytná pro udržení kvality čištění při výrobě železničních kol vysokým výkonem. Čtyřstupňové filtrační systémy s košíkovými filtry, papírovými pásovými filtry (pro odstranění papíru ze štítků), pytlíkovými filtry a řadovými pytlíkovými filtry zajistí udržení kvality čistící kapaliny. Magnetické separátory v po-MPI stanicích účinně odstraňují magnetické částice z čistící kapaliny, čímž prodlužují životnost kapaliny a zajišťují konzistentní výsledky čištění.

U-Type Through-Feed Configuration for Production Line Integration

U-typové čistící systémy s průběžným zaváděním umožňují efektivní integraci do výrobní linky s automatickým nákladem a vykladem ze stejné strany. Tato konfigurace je ideální pro integraci s robotickými systémy typu mostový jeřáb a poskytuje vynikající využití plochy podlahy. Svislé umístění kol na paletách zajišťuje stabilní manipulaci s velkými a těžkými součástmi a zároveň umožňuje rychlou výměnu mezi různými rozměry a tvary kol.

Technické specifikace