Sistema robótico de limpieza de culatas para motores diésel pesados

El sistema robótico de limpieza de culatas Big Bird Industrial está desarrollado para la limpieza posterior al mecanizado de culatas utilizadas en la fabricación de motores diésel pesados. El sistema elimina los residuos del mecanizado antes del ensamblaje final y permite la producción automática completa de múltiples modelos sin cambio manual.

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 múltiples variantes de culatas para la producción de múltiples modelos:

Todas las piezas son subconjuntos de culatas para aplicaciones de motores diésel de servicio pesado.

Producción automática mixta por modelo

El sistema admite una producción automática mixta por modelo con las siguientes capacidades:

Reconocimiento de código QR

Los dispositivos de escaneo de códigos QR leen automáticamente la identificación de la pieza al cargarla. El sistema selecciona el programa de limpieza adecuado según la información del código QR. La capacidad de almacenamiento admite hasta 256 variantes de números de pieza.

inspección visual 2,5D

Un sistema de visión 2,5D (cámara 2D + telémetro láser, COGNEX) identifica automáticamente la posición y orientación de la pieza, permitiendo que el robot ajuste su agarre en consecuencia.

Clasificación de piezas NG/OK

El sistema identifica automáticamente las piezas no conformes en la estación de carga, las desvía hacia una cinta transportadora de rechazo y las apila robóticamente para su retirada. El estado de producción de la pieza se actualiza mediante la interfaz con el sistema MES.

Cambio automático de modelo

Las fijaciones, boquillas y componentes de posicionamiento están diseñados para adaptarse a todas las variantes de culatas sin intervención manual.

Proceso de limpieza en múltiples etapas

El sistema combina varias tecnologías de limpieza en una secuencia de producción eficiente:

Etapa 1: Limpieza turbulenta + limpieza de alta presión en puntos fijos (1,5 MPa)

El robot de 6 ejes traslada la culata al tanque de limpieza, donde ya se ha vertido previamente agua. El robot cambia flexiblemente la orientación de la pieza mientras las boquillas realizan la limpieza turbulenta.

Tras una limpieza turbulenta, se abre la válvula de drenaje del tanque para un desagüe rápido. El robot posiciona cada superficie de la pieza de trabajo para alinearla con las cajas de boquillas correspondientes, realizando una limpieza puntual enfocada en todos los orificios y conductos de aceite.

Etapa 2: Enjuague por pulverización (1,0 MPa)

El robot traslada la pieza de trabajo a la estación de enjuague, que dispone de un tanque y un sistema de filtración independientes. Boquillas circundantes realizan un enjuague por pulverización integral de todo el componente.

Etapa 3: Secado por soplado puntual (0,2–0,4 MPa)

Durante la traslación a esta estación, el robot inclina la pieza de trabajo para facilitar el drenaje. A continuación, posiciona cada superficie para alinearla con las cajas de boquillas, realizando un secado por soplado puntual y de barrido en todos los orificios y conductos.

Etapa 4: Secado por soplado secundario (0,2–0,4 MPa)

Una caja de boquillas desciende desde arriba para realizar un secado por soplado secundario puntual y de barrido, garantizando la eliminación completa de la humedad.

Etapa 5: Secado al vacío

La pieza de trabajo entra en la cámara de vacío. La campana superior móvil se cierra con la campana inferior fija para formar una cámara estanca. La bomba de vacío reduce la presión de la cámara, disminuyendo así la temperatura de vapor saturado para evaporar la humedad residual de las superficies de la pieza.

Etapa 6: Enfriamiento

La pieza de trabajo se enfría hasta la temperatura ambiente ±5 °C antes de salir del sistema, garantizando su manipulación segura en las operaciones posteriores de ensamblaje.

Control de limpieza técnica

En la fabricación moderna de motores, la limpieza de los conductos internos afecta directamente la fiabilidad y el rendimiento del motor.

El sistema está diseñado para cumplir con los estrictos requisitos de limpieza de cada conducto de culata:

Gestión avanzada de filtración

El sistema emplea un sistema de filtración independiente de cuatro etapas para los circuitos de limpieza y enjuague:

Filtración del circuito de limpieza:

• Etapa 1: Filtro de tambor — 1.500 L/min, 50 μm, malla de acero inoxidable

• Etapa 2: Separador ciclónico — 1.400 L/min

• Etapa 3: Filtro de contralavado automático — 1.330 L/min, 30 μm, con contralavado automático y separador magnético independiente para el fluido de contralavado

• Etapa 4: Filtro de bolsa — 1.500 L/min, 10 μm, con interruptor de presión y alarma automática, una unidad activa + una de respaldo para cambio continuo de bolsas

Filtración del circuito de aclarado:

• Etapa 4: Filtro de bolsa — 300 L/min, 10 μm, con interruptor de presión y alarma automática

Sistema robótico

El sistema utiliza varios robots FANUC:

Todos los robots están protegidos según el grado IP67 para entornos de limpieza a alta temperatura y alta presión. Las pinzas de los robots incorporan bloqueo neumático automático (los componentes se fijan automáticamente ante la pérdida de presión) y protección neumática contra la entrada de humedad. Se reserva un margen de seguridad de carga del 20 %.

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

• Compatibilidad con el protocolo OPC UA

• Seguimiento de piezas mediante códigos QR

• Actualizaciones del estado de producción

Adquisición de datos

• Supervisión de fallos en los equipos (tiempo y frecuencia)

• Registro de la cantidad producida y del tiempo de ciclo

• Seguimiento del tiempo de actividad operativa de los equipos

• Temperatura y humedad del armario eléctrico

• Supervisión del consumo de energía (contador inteligente SIEMENS)

Gestión de operadores

• Control de acceso de tres niveles (operador, mantenimiento, supervisor)

• Inicio y cierre de sesión de operadores con registro de turnos

Trazabilidad

• Escaneo de códigos QR durante la carga

• Seguimiento del estado de producción de piezas mediante MES

• Generación combinada de códigos de barras para la gestión de palets

Caso de Aplicación

Solución integral de limpieza

Big Bird Industrial ofrece soluciones integrales de ingeniería, incluidas:

Desarrollo de Procesos

• Análisis de Componentes

• Diseño del proceso de limpieza

• Evaluación de los requisitos de limpieza

Integración de equipos

• Estaciones robóticas de limpieza

• Sistemas de limpieza a alta presión

• Tecnología de secado al vacío

• Manejo Automatizado de Materiales

• Gestión de filtración en múltiples etapas

Conexión de fabricación inteligente

• Interfaz MES (OPC UA)

• Trazabilidad mediante código QR

• Adquisición de datos de producción

• Integración IIoT

¿Por qué elegir Big Bird Industrial?

Experiencia en componentes de motores pesados

Big Bird Industrial se especializa en soluciones de limpieza de precisión para componentes del grupo motopropulsor automotriz, con experiencia comprobada en la limpieza de culatas para aplicaciones de motores diésel pesados.

Soluciones para producción en gran volumen

El sistema ofrece tiempos de ciclo rápidos de 18 segundos por pieza con una OEE ≥ 95 %, lo que permite la producción continua las 24 horas del día, los 7 días de la semana, con cambio automático entre modelos mixtos para múltiples variantes de culatas.

Capacidad de ingeniería a nivel de sistema

La empresa ofrece soluciones integrales, desde el desarrollo del proceso de limpieza hasta la integración en producción, incluyendo manipulación robótica, limpieza a alta presión, secado al vacío, trazabilidad inteligente y conectividad con el sistema 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

La capacidad de la empresa en ingeniería no estandarizada permite adaptar cada sistema de limpieza a la geometría específica del componente, a los requisitos de tiempo de ciclo, a los estándares de limpieza y al nivel de automatización, ofreciendo soluciones que los equipos estandarizados no pueden proporcionar.

Experiencia técnica en limpieza

La fabricación moderna de motores requiere una limpieza controlada de los conductos internos, no solo una limpieza superficial. Big Bird Industrial desarrolla soluciones centradas en el control de partículas residuales, la limpieza de los conductos de aceite, la estabilidad del proceso y la trazabilidad de la producción.

Cumplimiento de las normas

Todo el equipo cumple con las normas ISO 13849, IEC 62061 (SIL3), GB 5226.1 y las normas de seguridad chinas e internacionales aplicables. Los recipientes a presión están certificados por autoridades independientes de inspección.

Preguntas frecuentes

¿Qué componentes procesa este sistema de limpieza?

Este sistema está diseñado para subconjuntos de culatas destinados a modelos de motores diésel de servicio pesado.

¿Qué contaminantes se pueden eliminar?

Elimina virutas metálicas, partículas de mecanizado, restos de fluidos de corte, restos de adhesivos y contaminación interna de los conductos de aceite, los conductos de combustible, las bocas de admisión/escape y las camisas de refrigeración.

¿Puede limpiar los conductos y pasajes internos de aceite?

Sí. El sistema combina limpieza turbulenta, limpieza de punto fijo a alta presión (1,5 MPa) y secado al vacío para alcanzar todos los conductos internos, incluidos los conductos de aceite de las balancines, los conductos de retorno de combustible, los conductos de retorno de aceite, los orificios de admisión/escape y las camisas de refrigeración.

¿Qué niveles de limpieza se pueden lograr?

Conducto de aceite de las balancines ≤ 0,4 mg; conducto de retorno de combustible ≤ 1,5 mg; conducto de retorno de aceite ≤ 7,3 mg; orificios de admisión/escape ≤ 14,5 mg; camisa de refrigeración ≤ 56 mg. Sin adhesivo residual en las zonas del tapón de cuenca o de la camisa del vástago empujador.

¿Admite producción automatizada con múltiples modelos?

Sí. El sistema gestiona automáticamente varias variantes de culatas. El reconocimiento de códigos QR selecciona el programa de limpieza adecuado. Las fijaciones y las boquillas están diseñadas para todas las variantes. No se requiere cambio manual.

¿Qué tiempo de ciclo se puede esperar?

El sistema ofrece ≤ 18 segundos por pieza (36 s/2 piezas), permitiendo una producción de ≥ 228 piezas calificadas por turno de 8 horas.

¿Admite integración con MES?

Sí. Se admite completamente la comunicación OPC UA, la trazabilidad mediante códigos QR, la adquisición de datos de producción y la interfaz con el sistema MES.

Limpieza de culatas en la fabricación de motores diésel de gran potencia

La limpieza de culatas es un proceso crítico entre el mecanizado y el ensamblaje en la fabricación de motores diésel de gran potencia. La geometría compleja de las culatas —que incluye múltiples galerías de aceite, conductos de combustible, orificios de admisión/escape y camisas de refrigeración— exige tecnologías avanzadas de limpieza para eliminar residuos del mecanizado, virutas metálicas y contaminantes procedentes de los fluidos de corte. Los fabricantes modernos de motores exigen niveles rigurosos de limpieza en los conductos internos para garantizar un funcionamiento fiable del motor, una alta eficiencia energética y el cumplimiento de las normativas sobre emisiones.

Limpieza flexible con robots para la producción de motores de múltiples modelos

Con la creciente variedad de modelos de motores en la fabricación moderna, los sistemas robóticos de limpieza flexible se han vuelto esenciales para una producción eficiente. Los robots de seis ejes permiten una limpieza adaptable mediante posicionamiento flexible de las piezas y orientación multiangular de las boquillas. Combinados con reconocimiento de códigos QR e inspección visual, estos sistemas soportan una producción completamente automática de múltiples modelos sin cambio manual, garantizando una calidad de limpieza constante en distintas variantes de piezas.

Soluciones de limpieza de alta capacidad para trenes motrices automotrices

La limpieza de componentes del tren motriz automotriz exige equilibrar la calidad de limpieza con un alto volumen de producción. Las soluciones modernas de limpieza de alta capacidad combinan limpieza turbulenta, limpieza de alta presión en puntos fijos, enjuague por pulverización y secado al vacío en una secuencia compacta de producción, logrando tiempos de ciclo de 18 segundos por pieza mientras se cumplen rigurosos requisitos de limpieza. Una OEE del 95 % o superior asegura capacidad de producción continua las 24 horas del día, los 7 días de la semana.

Tecnología de filtración en la limpieza de piezas industriales

Los sistemas de filtración eficaces son fundamentales para mantener una calidad de limpieza constante en la limpieza de piezas industriales. Las configuraciones de filtración de cuatro etapas —que combinan filtros de tambor, separadores ciclónicos, filtros de contralavado automático y filtros de bolsa— permiten una operación continua con cambios de filtro sin interrupciones. Una precisión de filtración de hasta 10 μm garantiza la calidad del fluido de limpieza, reduce los riesgos de recontaminación y prolonga la vida útil del fluido.

Especificaciones técnicas