Automobilcylinderhoved-mellemrengøringssystem

The Big Bird Industrial-system til mellemrengøring af cylinderhoved er udviklet til rengøring efter bearbejdning af cylinderhoveder, der anvendes i fremstillingen af tunge dieselmotorer. Systemet fjerner bearbejdningsrester før efterfølgende processer og understøtter fuldautomatisk produktion med blandede modeller uden manuel omstilling.

Udstyret leveres som en færdig løsning, herunder design, fremstilling, installation og idriftsættelse.

Arbejdsemner

Systemet kan håndtere flere varianter af cylinderhoveder til fremstilling af tunge dieselmotorer:

Alle arbejdsemner er undermonterede cylinderhoveder til anvendelse i tunge dieselmotorer. Systemet understøtter fuldautomatisk produktion med blandede modeller uden manuel omstilling.

Automatisk blandede-modeller-produktion

Systemet understøtter fuldt automatisk blandede-modeller-produktion med følgende funktioner:

QR-kodegenkendelse

QR-kodescannere læser automatisk identifikationen af arbejdsemnet ved indlæsning. Systemet vælger det relevante rengøringsprogram baseret på QR-kodeinformationen. Lagringskapaciteten understøtter op til 256 forskellige reservedelsnumre. Der er yderligere konfigureret en automatisk stregkodeskrivemaskine (2 enheder) til sporing i produktionen.

Håndtering af to arbejdsemner

Systemet indeholder to 6-akse-robotter, der kan håndtere to cylindertæpper samtidigt, hvilket fordobler produktionseffektiviteten med en cykeltid på 76 sekunder pr. to stykker (38 sekunder pr. stykke).

Automatisk modelskift

Fastspændingsanordninger, dyser og positioneringskomponenter er designet til at kunne håndtere alle cylindertæppevarianter uden manuel indgriben. Fastspændingsanordningens lokaliseringsoverflader har automatisk rengøring for at forhindre værktøjsstøvrelateret skade på arbejdsemnerne.

MES-kommunikation

Systemet kommunikerer med MES-systemet for produktionsovervågning, dataindsamling og statusopdateringer i overensstemmelse med den automobilproducentens generelle tekniske krav.

Flertretrins rengøringsproces

Systemet kombinerer flere rengørings-teknologier i en 9-trins automatiseret sekvens med dobbeltarbejdsemnehåndtering:

Trin 1: Indlæsning (1ST)

Den opstrøms beltekonveyor overfører arbejdsemnet til beltekonvejoren ved rengørings-systemets indlæsning. Konvejoren transporterer arbejdsemnet til maskinens indgang. En QR-kodescanner (COGNEX) identificerer arbejdsemnets model.

Indgangen har to arbejdsemnepositioneringspunkter. En løfte-og-roter-mekanisme løfter og roterer to arbejdsemner 180°, så robotten kan gribe begge cylindertæpper samtidigt og placere dem i rengøringskammeret. Indlæsningskonvejoren har PZR-rulle-design.

Der er installeret en betjeningsinspektionsstation ved lastepositionen.

Trin 2: Turbulent rengøring (2ST) — 1,5 MPa

Robot #1 griber to arbejdsemner og overfører dem til tanken til turbulent rengøring, som allerede er fyldt med rengøringsvæske. Roboten ændrer fleksibelt arbejdsemnernes orientering, mens omgivende dyser retter turbulent strømning mod alle overflader for at sikre rengøring.

Trin 3: Rengøring af vandkappepropper (3ST) — 1,5 MPa

Efter den turbulente rengøring åbnes tankens afløbsventil for hurtig tømning. Roboten placerer arbejdsemnerne ved dyser med stor diameter til rengøring af vandkappepropper for at sikre grundig rengøring af kølekanaler.

Trin 4: Punktrengøring (4ST) — 1,5 MPa

Efter rensning af vandkappen tilstoppes placeres arbejdsemnerne ved faste dyserpaneler. Hver dyse justeres præcist, så den svarer til de tilsvarende huller i cylindertoppen, hvilket sikrer, at alle kanaler får målrettet rensning. Robotten ændrer arbejdsemnernes orientering for at justere hver overflade med de tilsvarende dyserpaneler, og rensningspumpen fortsætter med at genopfylde turbulenttanken til næste cyklus.

Trin 5: Præcisionsrensning af vandkappen (5ST) — 0,6 MPa

Robot #1 placerer to arbejdsemner samtidigt på positioneringspallerne ved denne station. Cylinderne udvider dyserne for at udføre rensning af vandkappens tilstopninger, mens der samtidigt foretages præcisionsrensning af hele arbejdsemnet. Denne station har to positioner for at forlænge præcisionsrensningsperioden. Robot #1 placerer arbejdsemner i én position, mens Robot #2 henter tidligere rensede arbejdsemner fra den anden position. Denne station har et uafhængigt vandtank-, pumpe- og filtreringssystem.

Trin 6: Fastpunkts-tørretørning (6ST) — 0,2–0,4 MPa

Robot #2 griber arbejdsemnerne og flytter dem til tørretørningsstationen. Under transport ændrer roboten arbejdsemnernes orientering for at muliggøre afdrænning ved skråstilling. Derefter placerer roboten arbejdsemnerne ved faste dysebokse til målrettet tørretørning af alle huller og kanaler. Hver overflade har tilsvarende dysepaneler. Efter fastpunkts-tørretørning udfører roboten scanningstørretørning over arbejdsemnernes overflader. Når tørretørningen er afsluttet, placerer robot #2 arbejdsemnerne på tyngdekraftsrullebåndet ved maskinens udgang, og transportstængerne fremfører begge arbejdsemner samtidigt til næste station.

Trin 7: Sekundær tørretørning (7ST)

Transportstængerne transporterer to arbejdsemner ind i sekundær tørretørningskammeret via tyngdekraftsrullebåndet. Øverste cylindre udvider dyseboksene til fastpunkts-scanningstørretørning af hele arbejdsemnet. Efter sekundær tørretørning fremfører transportstængerne begge arbejdsemner samtidigt til næste station.

Trin 8: Vakuumtørring (8ST)

Transportstænger transporterer to arbejdsemner ind i vakuumkammeret via en gravitationsrullebåndtransportør. Den øverste bevægelige hætte lukker sammen med den nederste faste hætte for at danne et tæt kamer. Vakuum-pumpen evakuerer kameret, hvilket sænker temperaturen for mættet damp, så restfugt på komponentoverfladerne fordampes. Efter vakuumtørring ventileres vakuumkammeret, hætten åbnes igen, og transportstængerne fremfører begge arbejdsemner til næste station.

Trin 9: Udlæsning (9ST)

Transportstænger transporterer to arbejdsemner til udlæsningsstationens gravitationsrullebåndtransportør. Ved ankomst sænkes gravitationsbåndet, hvorefter arbejdsemnerne overføres til en motorstyret transportør, der fører dem individuelt videre til efterfølgende udstyr. Der er installeret en inspektionsstation for operatører. Udlæsningsbåndet er udstyret med PZR-ruller og registrering af arbejdsemners tilstedeværelse.

Teknisk rengøringstilsyn

Ved fremstilling af tunge dieselmotorer påvirker renhed i indre kanaler direkte motorpålidelighed og -ydelse.

Systemet er designet til at opfylde strenge renhedskrav for hver cylindertopkanal:

Avanceret filtreringsstyring

Systemet anvender et trefases filtreringssystem til rengøringskredsløbet og et tofases filtreringssystem til præcisionsrengøringskredsløbet:

Filtrering af rengøringskredsløb (trefaset):

• Fase 1: Tromlefilter – 1.500 L/min, 50 μm, rustfrit stålnet med automatisk bagudspülning og spånbeholder

• Fase 2: Automatisk bagudspülfilter – 30 μm med magnetisk bagudspülseparator

• Trin 3: Posefilter – 900 L/min, 10 μm, ikke-vævedt stof (1 reserve + 1 aktiv), med tilstoppelsesalarm

Filtrering af præcisionsrengøringskredsløb (tofaset):

• Fase 1: Kurvfilter – 300 L/min, 40 masker, nylonnet med tilstoppelsesalarm

• Fase 2: Posefilter – 300 L/min, 10 μm, ikke-vævedt stof (1 reserve + 2 aktive), med tilstoppelsesalarm

Filtreringsfunktioner:

• Alle filtre er udstyret med tilstoppelsesalarmer, der vises på HMI

• Filterudskiftning påvirker ikke den normale udstyrsdrift

• Automatisk separation af rengøringsvæske fra spåner og affaldsrester

• Mobil spånbeholder til let bortskaffelse

Robotsystem

Systemet bruger to FANUC-robotter til effektiv håndtering af to arbejdsemner samtidigt:

Intelligente produktionssammenkobling

Systemet opfylder kravene til Industri 4.0 gennem omfattende dataforbindelse:

MES-kommunikation

• Understøttelse af OPC UA-protokollen

• Arbejdsemne-sporing baseret på QR-koder

• Opdateringer af produktionsstatus

Dataindsamling

• Overvågning af udstyrsfejl (tid og hyppighed)

• Optælling af producerede enheder og registrering af cykeltid

• Registrering af udstyrs driftstid

• Overvågning af strømforbrug (SIEMENS smart meter)

Operatørgrænseflade

• 15" TFT farvetouchskærm (minimum)

• Kinesisk sproggrænseflade

• Visning af værkdelsinformation

• Valg af rengøringsprogram

• Overvågning af rengøringsfremskridt

• Visning af temperatur og tryk

• Fejldiagnose og alarmvisning med fejlfindingsvejledning

• Overvågning af væskeniveau i tanken og alarm

Intelligente funktioner

• Automatisk smøring med faste tidsintervaller

• Automatiske vedligeholdelsespåmindelser på HMI

• Fjern-diagnostisk funktionalitet

Anvendelsestilfælde

Komplet rengøringsløsning

Big Bird Industrial leverer omfattende ingeniørløsninger, herunder:

Procesudvikling

• Komponentanalyse af cylinderhoveder

• Design af rengøringsprocessen

• Vurdering af rengøringskrav

Udstyrsintegration

• Robotbaserede rensesystemer med håndtering af to arbejdsemner samtidigt

• Turbulent rengøringsteknologi

• Rensningssystemer til vandkappepropper

• Højtryksrensningspunkt med fast placering

• Vakuumtørret teknologi

• Flere trins filtreringsstyring

• Automatiseret håndtering af materialer

Smart Manufacturing-forbindelse

• MES-grænseflade (OPC UA)

• QR-kode sporbarehed

• Produktionsdataindsamling

Hvorfor vælge Big Bird Industrial

Erfaring med tunge motorkomponenter

Big Bird Industrial specialiserer sig i præcisionsrengøringsløsninger til bilers drivlinjekomponenter og har dokumenteret erfaring med rengøring af cylinderehoveder til tunge dieselmotorer.

Robotbaseret håndtering af to arbejdsemner samtidigt

Systemet omfatter to FANUC-robotter, der kan håndtere to cylinderhoveder simultant, og opnår hurtige cykeltider på 38 sekunder pr. styk med en OEE på ≥95 % til produktion i høj kapacitet.

Flere-trins rengørings teknologi

Systemet kombinerer turbulent rengøring, vandjakke-stoprengøring, punktvis rengøring, præcisionsrengøring af vandjakker, blæstørre og vakuumtørre for omfattende fjernelse af forureninger fra komplekse cylindertopgeometrier.

Systemniveau-teknisk kompetence

Virksomheden leverer komplette løsninger fra udvikling af rengøringsprocessen til integration i produktionen, herunder robotbaseret håndtering, højtryksrengøring, vakuumtørre og tilslutning til MES.

Tilpasset ikke-standard teknik

Hver komponent og produktionslinje har unikke krav. Big Bird Industrial leverer tilpassede ingeniørløsninger baseret på:

• Komponentstruktur og materialeanalyse

• Udvikling af rengøringsprocesser

• Tilpasset fastspændings- og automatiseringsdesign

• Fabrikslayout og integration af produktionsflow

Virksomhedens ikke-standardiserede ingeniørkompetence gør det muligt at tilpasse hvert rensesystem til specifik komponentgeometri, cykeltidskrav, renhedskrav og automatiseringsniveau.

Overholdelse af standarder

Alt udstyr overholder ISO 13849, IEC 62061 (SIL3), GB 5226.1 samt gældende kinesiske og internationale sikkerhedsstandarder. Trykbeholdere er certificeret af uafhængige inspektionsmyndigheder.

Ofte stillede spørgsmål

Hvilke komponenter behandles af dette rensesystem?

Dette system er designet til cylindertop-undermonteringer til tunge dieselmotorer.

Hvilke forureninger kan fjernes?

Det fjerner metalspåner, bearbejdningsspidser, rester af skærevæske samt intern forurening fra oliekanaler, brændstofkanaler, indgangs-/udgangsåbninger samt kølejakker.

Kan det rengøre vandjakker og oliekanaler?

Ja. Systemet kombinerer turbulent rengøring, vandjakke-stoprengøring og punktvis rengøring for at nå alle interne kanaler, herunder støttearm-oliekanaler, brændstofreturkanaler, olieaftrækkanskanaler, indgangs-/udgangsåbninger samt kølevandjakker.

Hvilke renhedsniveauer kan opnås?

Ollekanalet til støttearmen ≤0,4 mg; brændstoftilbageføringskanal ≤1,5 mg; olie tilbageføringskanal ≤7,3 mg; indgangs/udgangsåbninger ≤14,5 mg; kølejakke ≤56 mg.

Understøtter systemet automatiseret blandede-modeller-produktion?

Ja. QR-kodegenkendelse vælger det passende rengøringsprogram. Fikspunkter og dyser er designet til alle variationer. Der kræves ingen manuel omstilling.

Hvad er cykeltiden?

Systemet leverer ≤38 sekunder pr. styk (76 s/2 stykker) og understøtter en produktion på ≥719 godkendte stykker pr. 8-timers skift.

Understøtter systemet MES-integration?

Ja. OPC UA-kommunikation, QR-kode-sporing, produktionsdataindsamling og MES-grænseflade understøttes fuldt ud.

Mellemrengøring af cylinderhoved i fremstilling af tunge dieselmotorer

Mellemrengøring af cylindertop er en kritisk proces mellem maskinbearbejdning og efterfølgende operationer i fremstillingen af tunge dieselmotorer. Den komplekse geometri af cylindertoppe – herunder flere oliekanaler, brændstofkanaler, indgangs/udgangsåbninger samt kølevandshylstre – kræver avancerede rengøringsmetoder til fjernelse af rester fra bearbejdning, metalspåner og forureninger fra skærevæske. Moderne motorproducenter kræver strenge renhedskrav til interne kanaler for at sikre pålidelig motorperformance, brændstofeffektivitet og overholdelse af emissionskrav.

Turbulent rengøring til komplekse cylindertopgeometrier

Turbulent rengøring sikrer fremragende fjernelse af forureninger fra komplekse cylindereksempler. Ved at nedsænke arbejdsemnet i opvarmet rengøringsvæske og skabe turbulent strømning når teknologien indre kanaler og blinde huller, som konventionel sprayrengøring ikke kan nå. I kombination med vandkappepropperegnøring og punktvis rengøring sikrer turbulent rengøring grundig fjernelse af maskinspånsrester fra alle overflader og indre kanaler.

Robotbaseret dobbelt-emnehåndtering til produktion i stor skala

Robotbaserede systemer til dobbelt-emnehåndtering muliggør produktion i stor skala med korte cykeltider. To robotter, der håndterer to emner samtidigt, opnår cykeltider på 38 sekunder pr. emne, mens den konsekvente rengøringskvalitet opretholdes. I kombination med QR-kodegenkendelse og automatisk modelskift understøtter disse systemer fuldt automatiseret produktion af blandede modeller uden manuel indgriben.

Filtreringsteknologi til rengøring af cylindereksempler

Effektive filtreringssystemer er grundlæggende for at opretholde en konstant rengøringskvalitet ved rengøring af cylindertæpper. Tretrinsfiltreringskonfigurationer – der kombinerer tromlefilter, automatiske tilbagespülfilter og posefilter – muliggør kontinuerlig drift med uafbrudte filterskift. En filtreringsnøjagtighed ned til 10 μm sikrer, at kvaliteten af rengøringsvæsken opretholdes, hvilket reducerer risikoen for genkontaminering og forlænger væskens levetid.

Tekniske specifikationer