EN
Sistema automotriz de limpieza final multicestas para cigüeñales en la fabricación de motores
Solución llave en mano personalizada para un importante fabricante automotriz de cigüeñales
Aplicación: Limpieza final de cigüeñales para la fabricación de motores automotrices
Pieza: Cigüeñales automotrices — Longitud ≤ 800 mm, diámetro de giro ≤ Φ250 mm, peso ≤ 60 kg
Proceso de limpieza: Limpieza ultrasónica + limpieza por pulverización (0,5 MPa) + limpieza puntual a alta presión (15–20 MPa) + enjuague por pulverización + secado con aire caliente + secado al vacío
Presión de limpieza: Alta presión: 15–20 MPa (máx. 28 MPa) / pulverización: 0,5 MPa — personalizable
Limpieza ultrasónica: Estación integrada de limpieza ultrasónica — personalizable
Temperatura de limpieza: 35–45 °C (calefacción eléctrica) — personalizable
Tiempo de ciclo: ≤ 180 segundos por pieza (incluida la carga/descarga robótica) — personalizable según los requisitos de la línea de producción
Requisito de limpieza: Contaminación residual total ≤ 10 mg; contaminación en galerías de aceite ≤ 3 mg; tamaño de partícula ≤ 0,6 mm; límites de recuento de partículas por rango de tamaño — personalizable según los requisitos del cliente
Tecnología de secado: Secado con aire caliente + secado al vacío
Configuración del robot: robot de 6 ejes (IP67, carga útil de 100 kg) — personalizable
Carga/Descarga: Carga automática (robot puente) / descarga manual — personalizable
DESCRIPCIÓN
Sistema automotriz de limpieza final multicestas para cigüeñales
El sistema industrial de limpieza final de múltiples estaciones Big Bird para cigüeñales está diseñado para la limpieza final de cigüeñales automotrices tras las operaciones de mecanizado y pulido con aceite. El sistema elimina fluidos de corte, virutas metálicas, contaminantes oleosos y residuos particulados de los conductos de aceite, los orificios roscados y todas las superficies externas antes del ensamblaje.
El equipo se suministra como una solución llave en mano, que incluye diseño, fabricación, instalación y puesta en marcha.
Aplicaciones de piezas de trabajo
El sistema acepta componentes de cigüeñal automotriz:
| Parámetro | Especificación |
|---|---|
| Longitud del cigüeñal | ≤ 800 mm |
| Diámetro de giro | ≤ Φ250 mm |
| Peso | ≤ 60 kg |
| Material | Acero forjado o fundición de hierro |
| Producto principal | cigüeñal de 4 cilindros para motores automotrices |
| Productos compatibles | Variantes adicionales mediante cambio de herramientas (manual) |
Todas las piezas de trabajo son cigüeñales automotrices para aplicaciones de fabricación de motores. El sistema está diseñado con capacidad de cambio manual para variantes adicionales de cigüeñales mediante sustitución de fijaciones, ajuste de programa y modificación de la trayectoria del robot.
Producción automática mixta por modelo
El sistema admite la producción automática mixta con:
Carga automática
El robot tipo puente coloca automáticamente la pieza de trabajo sobre los asientos de localización en forma de V en la estación de carga.
El mecanismo de accionamiento deslizante traslada la pieza de trabajo a la posición de agarre del robot.
Soplado de los orificios centrales antes del agarre por el robot.
Sistema de identificación de piezas de trabajo (basado en interruptores) para las variantes existentes.
Protección contra errores: detección axial, detección radial y detección de orientación entre extremo grande y extremo pequeño.
Carcasa de seguridad con interbloqueo electrónico.
Sistema robótico
Robot ABB IRB6700-200/2.6 de 6 ejes.
Protección IP67
carga máxima de 100 kg.
La pinza del robot incorpora función de auto-bloqueo (la pieza de trabajo no cae en caso de pérdida de energía o aire).
Cambio manual del efector final para distintas variantes de piezas de trabajo
Descarga Manual
El operario retira la pieza de trabajo en la estación de descarga
Cortina de luz de seguridad para la protección del operario
Mecanismo de localización de la pieza de trabajo para marcado láser (marcador láser suministrado por el cliente)
Proceso de limpieza en múltiples etapas
El sistema combina múltiples tecnologías de limpieza en una secuencia automatizada de ocho etapas:
Etapa 1: Carga (1.ª)
El robot de pórtico coloca automáticamente la pieza de trabajo sobre los asientos de localización en V en la estación de carga. El mecanismo de accionamiento deslizante traslada la pieza de trabajo hasta la posición de agarre del robot. El robot realiza un soplado del orificio central antes de agarrarla y, a continuación, traslada la pieza de trabajo hacia la cámara de limpieza.
Se requiere cambio manual de los bloques de localización al cambiar entre variantes de piezas de trabajo. Esta estación incluye identificación de la pieza de trabajo (mediante interruptores), prevención de errores (detección axial, detección radial y detección de orientación) y una barrera de seguridad con interbloqueo electrónico.
Etapa 2: Limpieza ultrasónica y por pulverización (2ST) — 0,5 MPa
El robot transfiere la pieza de trabajo a la plataforma de la estación de limpieza ultrasónica. La plataforma desciende, sumergiendo la pieza de trabajo en el tanque de limpieza, que ya ha sido previamente llenado con líquido limpiador. La limpieza ultrasónica (25 kHz) elimina los contaminantes de todas las superficies y de los conductos internos.
Tras la limpieza ultrasónica, unas boquillas de pulverización situadas en ambos lados realizan una limpieza por rociado de la superficie de la pieza de trabajo. Una vez finalizada la limpieza, el mecanismo elevador levanta la pieza de trabajo y el robot la transfiere a la siguiente estación.
Etapa 3: Limpienza de punto fijo a alta presión (3ST) — 15–20 MPa (máx. 28 MPa)
El robot transfiere la pieza de trabajo a la plataforma de la estación de limpieza a alta presión. El módulo de tres ejes XYZ posiciona las boquillas para realizar la limpieza a alta presión de los orificios centrales en ambos extremos.
Después de la limpieza del orificio central, el motor servo acciona los brazos de sujeción para fijar la pieza de trabajo mediante centros en ambos extremos, mientras que los pasadores de localización se acoplan a los orificios correspondientes. La plataforma desciende y el mecanismo de sujeción gira la pieza de trabajo al ángulo especificado.
El módulo de tres ejes XYZ realiza una limpieza de alta presión, tanto puntual como por barrido, en las superficies de la pieza de trabajo y en los conductos de lubricante. Tras la limpieza, boquillas de soplado secan la pieza de trabajo. A continuación, el robot transfiere la pieza de trabajo a la siguiente estación.
El husillo dispone de cambio automático de boquillas con tres tipos: boquillas rectas, boquillas en abanico y boquillas angulares, cada una con su soporte específico.
Etapa 4: Enjuague por pulverización (4ST)
El robot transfiere la pieza de trabajo a la plataforma de la estación de enjuague. El motor servo acciona los brazos de sujeción para fijar la pieza de trabajo mediante centros en ambos extremos, mientras que los pasadores de localización se acoplan a los orificios correspondientes. La plataforma desciende y el mecanismo de sujeción gira la pieza de trabajo al ángulo especificado.
El módulo de tres ejes XYZ realiza enjuagues de punto fijo y de barrido en las superficies de las piezas de trabajo y en los conductos de aceite. Tras el enjuague, boquillas de soplado secan la pieza de trabajo. A continuación, el robot transfiere la pieza de trabajo a la siguiente estación.
El husillo dispone de cambio automático de boquillas con tres tipos: boquillas rectas, boquillas en abanico y boquillas angulares.
Etapa 5: Punto de transferencia (5ST)
El robot coloca la pieza de trabajo limpia sobre la plataforma de transferencia. El sistema de transportador de cadenas traslada la pieza de trabajo a la siguiente estación.
Etapa 6: Secado con aire caliente (6ST)
La pieza de trabajo y la plataforma se transportan hasta la estación de secado con aire caliente. Cilindros de posicionamiento fijan la plataforma en su lugar. Cilindros accionan cuchillas de aire hacia arriba y hacia abajo a lo largo del cigüeñal para un secado exhaustivo.
Tras el secado, todos los cilindros regresan a sus posiciones originales y la pieza de trabajo se transporta a la siguiente estación.
Etapa 7: Secado al vacío (7ST)
La pieza de trabajo y la paleta se transportan hasta la estación de secado al vacío. Los cilindros de posicionamiento fijan la paleta en su lugar. La campana móvil superior de vacío desciende para formar una cámara hermética con la paleta. La bomba de vacío evacúa la cámara y mantiene el vacío durante un período predeterminado, eliminando la humedad residual de todas las superficies y los conductos internos.
Tras el secado al vacío, todos los cilindros regresan a sus posiciones originales y la pieza de trabajo se transporta a la siguiente estación.
Etapa 8: Descarga (8ST)
La pieza de trabajo y la paleta se transportan hasta la posición de descarga. El operario retira la pieza de trabajo. Es necesario cambiar manualmente los bloques de localización de la paleta al cambiar entre variantes de piezas de trabajo.
Un ventilador proporciona un soplado de aire (con calentamiento de temperatura ajustable) sobre la superficie de la pieza de trabajo. Una cortina de luz de seguridad protege al operario. Un mecanismo de localización de la pieza de trabajo la posiciona para el marcado láser (marcador láser suministrado por el cliente).
Tecnología de limpieza a alta presión
El sistema cuenta con limpieza a alta presión con capacidad excepcional:
| Parámetro | Especificación |
|---|---|
| Presión de limpieza | 15–20 MPa (ajustable como máximo a 28 MPa) |
| Bomba de alta presión | INTER HF25, 73 L/min, 40 kW |
| CONTROL | Control inteligente mediante variador de frecuencia (VFD) |
| Tipos de Boquilla | Recto, de ventilador y angular (cambio automático) |
| Característica clave | Módulo de tres ejes XYZ para posicionamiento y exploración de precisión |
Control de limpieza técnica
En la fabricación de motores automotrices, la limpieza de los conductos de aceite del cigüeñal y de las superficies afecta directamente la fiabilidad y el rendimiento del motor.
El sistema está diseñado para cumplir requisitos estrictos de limpieza:
| Área de requisitos | Especificación |
|---|---|
| Contaminación residual total | ≤10 mg |
| Contaminación de los conductos de aceite | ≤3 mg |
| Tamaño Máximo de Partícula | ≤0,6 mm |
| Recuento de partículas (0,2–0,4 mm) | ≤ 100 partículas |
| Recuento de partículas (0,4–0,6 mm) | ≤ 15 partículas |
| Partículas > 0,6 mm | No permitida |
| Norma de inspección | presión de purga: 0,6 MPa; volumen de purga: 1000 mL; membrana filtrante de 5 μm |
| Verificación del secado | Sin humedad visible en las superficies ni en los conductos; sin formación de óxido |
| Inspección visual | Sin arañazos, marcas de impacto, manchas de agua ni corrosión |
Gestión avanzada de filtración (todos los filtros con varillas magnéticas)
El sistema emplea un sistema de filtración multiciclada con varillas magnéticas en todos los filtros de bolsa para la eliminación de partículas en polvo:
| Escenario | Tipo de filtro | Capacidad | Precisión | Medios | Cantidad |
|---|---|---|---|---|---|
| Primario (tanque de limpieza) | Separador magnético | 600 L/min | 50 μm | Rodillo magnético | 1 |
| Primario (tanque de enjuague) | Filtro grueso | 300 L/min | malla 40 | Nylon (con varillas magnéticas) | 2 |
| Secundario (tanque de limpieza) | Filtro de bolsas | 400 l/min | 25 μm | No tejido (con varillas magnéticas) | 2 (1 activo + 1 en espera) |
| Secundario (tanque de enjuague) | Filtro de bolsas | 400 l/min | 10 μm | No tejido (con varillas magnéticas) | 2 (1 activo + 1 en espera) |
| Terciario (bomba de alta presión) | Filtro de bolsas | 400 l/min | 10 μm | No tejido (con varillas magnéticas) | 2 (1 activo + 1 en espera) |
Características del filtro:
Todos los filtros de bolsa equipados con varillas magnéticas para la eliminación de partículas en polvo
Rejillas magnéticas en los puntos de retorno de la máquina
Alarma de obstrucción con conmutación/cambio manual sin interrupción de la producción
Capacidad de cambio de filtro sin parada
Integración de Fabricación Inteligente
El sistema cumple con los requisitos de la Industria 4.0 mediante una conectividad integral de datos:
Comunicación con el sistema MES
Interfaz Ethernet RJ-45
Protocolo abierto de datos para integración con MES
Capacidad de carga y descarga de datos de producción
Interfaz del operador
Interfaz hombre-máquina Siemens con pantalla a color
Visualización del estado del equipo y de fallos
Alarmas acústicas y visuales (rojo/amarillo/verde)
Programa PLC con protección por contraseña de tres niveles
Recordatorios diarios de mantenimiento con escalado (el operador no puede anularlos; se requiere la confirmación del gestor)
Sistema de control
PLC SIEMENS S7-1500
Comunicación mediante bus PROFINET con variadores de frecuencia (VFD) y entradas/salidas de campo
Grado de protección de los componentes eléctricos: IP54
Configuración del medidor de potencia para supervisión energética
Caso de Aplicación
| Parámetro | Especificación |
|---|---|
| Proyecto | Fabricante automotriz líder de cigüeñales — Sistema final de limpieza multicilindro para cigüeñales |
| Pieza de trabajo | cigüeñales automotrices de 4 cilindros (≤ 800 mm / ≤ 60 kg) |
| Tiempo de ciclo | ≤ 180 segundos por pieza (incluidas la carga y descarga robóticas) |
| Tecnologías de limpieza | Ultrasonidos + pulverización a 0,5 MPa + chorro a alta presión de 15–20 MPa (máx. 28 MPa) + enjuague + secado con aire caliente + secado al vacío |
| Temperatura de limpieza | 35–45 °C |
| Robot | ABB IRB6700-200/2,6, IP67, 100 kg |
| Sistema de control | PLC SIEMENS S7-1500 |
| Capacidad del tanque | 2 500 L (1 200 + 800 + 500 L) |
| Potencia total | 180 kW (incluidos 60 kW de calentadores) |
| Aire comprimido | 6 Nm³/min |
Solución integral de limpieza
Big Bird Industrial ofrece soluciones integrales de ingeniería, incluidas:
Desarrollo de Procesos
Análisis de componentes para cigüeñales automotrices
Diseño del proceso de limpieza para aplicaciones de limpieza final
Evaluación de los requisitos de limpieza
Integración de equipos
Sistemas de limpieza de múltiples estaciones
Tecnología de limpieza ultrasónica (25 kHz)
Sistemas de limpieza a alta presión (15–20 MPa, máximo 28 MPa)
Sistemas de secado al vacío
Sistemas de manejo de transportadores y paletas
Sistemas automáticos de cambio de boquillas
Conexión de fabricación inteligente
Interfaz MES
Adquisición de datos de producción
Vigilancia de la energía
¿Por qué elegir Big Bird Industrial?
Experiencia en cigüeñales automotrices
Big Bird Industrial se especializa en soluciones de limpieza de precisión para componentes de tren motriz automotriz, con experiencia comprobada en la limpieza final de cigüeñales para importantes fabricantes mundiales de motores automotrices.
Tecnología de limpieza multifuncional
El sistema integra la limpieza ultrasónica, la limpieza por pulverización, la limpieza de punto fijo a alta presión (15–20 MPa, máximo 28 MPa), el enjuague, el secado con aire caliente y el secado al vacío en una única configuración compacta de ocho estaciones para la eliminación integral de contaminantes.
Limpieza a alta presión con cambio automático de boquilla
El sistema dispone de limpieza a alta presión con tres ejes XYZ y capacidad de cambio automático de boquilla (boquillas rectas, en abanico y angulares) para una limpieza precisa de todos los conductos de aceite, los orificios centrales y las superficies.
Capacidad de ingeniería a nivel de sistema
La empresa ofrece soluciones completas, desde el desarrollo del proceso de limpieza hasta la integración en producción, incluidas la limpieza ultrasónica, la limpieza a alta presión, el secado al vacío y la conectividad con MES.
Ingeniería personalizada no estandarizada
Cada componente y línea de producción presenta requisitos únicos. Big Bird Industrial ofrece soluciones de ingeniería personalizadas basadas en:
Análisis de la estructura y el material del componente
Desarrollo del proceso de limpieza
Diseño personalizado de utillajes y automatización
Integración del diseño de planta y del flujo productivo
Preguntas frecuentes
¿Qué componentes procesa este sistema de limpieza?
Este sistema está diseñado para cigüeñales automotrices de hasta 800 mm de longitud, un diámetro de giro de Φ250 mm y un peso de 60 kg, destinados a la fabricación de motores.
¿Qué presión de limpieza está disponible?
El sistema ofrece limpieza a alta presión de 15–20 MPa (ajustable hasta un máximo de 28 MPa) con control inteligente mediante variador de frecuencia (VFD), además de limpieza por pulverización a 0,5 MPa.
¿Qué tecnologías de limpieza están integradas?
El sistema integra limpieza ultrasónica (25 kHz), limpieza por pulverización, limpieza fija a alta presión, enjuague por pulverización, secado con aire caliente y secado al vacío, en una configuración de 8 estaciones.
¿Qué contaminantes se pueden eliminar?
Elimina fluidos de corte, virutas metálicas, contaminantes oleosos y residuos particulados de los conductos de lubricación, los agujeros centrales y todas las superficies externas.
¿Qué niveles de limpieza se pueden lograr?
Contaminación residual total ≤10 mg; contaminación en los conductos de lubricación ≤3 mg; tamaño máximo de partícula ≤0,6 mm; con límites estrictos de recuento de partículas por rango de tamaño.
¿Admite integración con producción automatizada?
Sí. El sistema incluye carga automática mediante interfaz con robot puente, identificación automática de piezas, funciones de prevención de errores y capacidad de comunicación con el sistema MES.
¿Cuál es el tiempo de ciclo típico?
El sistema logra un tiempo de ciclo de ≤180 segundos por pieza (incluyendo la carga y descarga mediante robot), personalizable según los requisitos específicos de cada línea de producción.
Limpieza final del cigüeñal en la fabricación de motores automotrices
Limpieza final del cigüeñal en la fabricación de motores automotrices
La limpieza final del cigüeñal es un proceso crítico entre el mecanizado y el ensamblaje en la fabricación de motores automotrices. Los cigüeñales con galerías de aceite complejas, agujeros centrales y superficies de precisión requieren tecnologías avanzadas de limpieza para eliminar fluidos de corte, virutas metálicas, contaminantes oleosos y residuos particulados. La limpieza ultrasónica alcanza pasajes internos a los que no pueden acceder los métodos convencionales de limpieza por pulverización, mientras que la limpieza a alta presión garantiza la eliminación completa de contaminantes persistentes de todas las superficies.
Limpieza ultrasónica y a alta presión para componentes de cigüeñal
Los cigüeñales automotrices presentan desafíos únicos de limpieza debido a sus geometrías complejas, galerías de aceite y superficies de precisión. La limpieza ultrasónica elimina eficazmente los contaminantes de los conductos internos y los orificios ciegos, mientras que la limpieza a alta presión (15–20 MPa, máximo 28 MPa) proporciona la potencia de limpieza necesaria para eliminar residuos persistentes. Las secuencias de limpieza multiciclo con secado integrado garantizan la eliminación completa de contaminantes y la protección contra la corrosión.
Tecnología de secado al vacío para la protección de componentes
La tecnología de secado al vacío garantiza la eliminación total de humedad de las superficies del cigüeñal y de los conductos internos sin provocar tensiones térmicas ni manchas de agua. El entorno de presión reducida disminuye la temperatura de vapor saturado, evaporando eficientemente la humedad residual. Combinada con el secado por aire caliente, esta tecnología elimina el riesgo de corrosión y manchas de agua en las superficies de precisión.
Tecnología de filtración magnética para la eliminación de partículas en polvo
La filtración eficaz es esencial para mantener la calidad de la limpieza en el proceso de limpieza de cigüeñales. Los separadores magnéticos y los filtros de bolsa con varillas magnéticas eliminan eficazmente las partículas de polvo ferroso del fluido de limpieza, protegiendo las bombas y las boquillas, y garantizando resultados de limpieza constantes. La capacidad de cambio continuo de filtros, junto con alarmas de obstrucción, asegura una operación ininterrumpida sin interrupciones en la producción.
Especificaciones técnicas
| Especificación | DESCRIPCIÓN |
|---|---|
| Tipo de Producto | Sistema automotriz de limpieza final multicestas para cigüeñales |
| Aplicación | Limpieza final de cigüeñales para motores automotrices |
| Pieza de trabajo | Cigüeñales automotrices (≤ 800 mm / ≤ Ø250 mm / ≤ 60 kg) |
| Tecnología de limpieza | Ultrasonidos (25 kHz) + Chorro (0,5 MPa) + Punto fijo de alta presión (15–20 MPa, máx. 28 MPa) + Enjuague + Secado con aire caliente + Secado al vacío |
| Temperatura de limpieza | 35–45 °C (calefacción eléctrica) |
| Calefacción | calentadores de 15 kW × 4, con capacidad de precalentamiento |
| Tiempo de ciclo | ≤ 180 segundos por pieza (incluyendo carga/descarga robótica) — personalizable |
| Modelo de robot | ABB IRB6700-200/2.6 |
| Protección del robot | IP67 |
| Carga útil del robot | 100 kg |
| Bomba de alta presión | INTER HF25, 73 L/min, máx. 28 MPa, 40 kW, variador de frecuencia (VFD) |
| Sistema de control | PLC SIEMENS S7-1500 |
| Interfaz de contacto | Pantalla táctil Siemens de 9 pulgadas |
| Protocolo de comunicación | PROFINET, Ethernet RJ-45 |
| Capacidad del tanque | 2 500 L (1 200 + 800 + 500 L) |
| Sistema de filtración | De varias etapas (separador magnético / filtro grueso / filtros de bolsa de 25 μm / 10 μm) |
| Potencia total | 180 kW (incluidos 60 kW de calentadores) |
| Aire comprimido | 6 Nm³/min |
| Consumo de agua | 2.500 L |
| Nivel de ruido | ≤75 dB (en marcha en vacío) |
| Fuente de alimentación | CA 380 V, 50 Hz, trifásica |
