Sistema robótico de limpieza a alta presión para bloques de cilindros de motores diésel grandes en la fabricación de trenes motrices pesados

Sistema robótico de limpieza a alta presión para bloques de cilindros de motores diesel grandes

El sistema robótico de limpieza industrial Big Bird para bloques de cilindros de motores diesel grandes se desarrolló para la limpieza posterior al mecanizado de bloques de cilindros de fundición de hierro utilizados en la fabricación de motores diesel pesados. El sistema elimina virutas de mecanizado, arena de fundición y residuos de fluidos de corte antes del ensamblaje final y admite producción mixta para múltiples variantes de bloques de cilindros.

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 admite múltiples variantes de bloques de cilindros de motores diesel grandes:

Todas las piezas de trabajo son bloques de motor de fundición gris de gran tamaño para aplicaciones de motores diésel de servicio pesado, compatibles tanto con estado de bloque con tapa de cojinete montada como con estado de bloque desnudo.

Producción automática mixta por modelo

El sistema admite la producción automática mixta con:

Reconocimiento de código QR

Un escáner manual de códigos QR lee la identificación de la pieza de trabajo al cargarla, con una tasa de lectura del 99,9 %. La información se transmite al sistema MES.

Cambio manual de palet

Dos tipos de paletas acomodan las cinco variantes de bloques de motor. La conmutación se realiza manualmente al cambiar entre familias de modelos.

Biblioteca de herramientas para cambio automático de boquillas

El sistema incluye una biblioteca de herramientas que permite al robot cambiar automáticamente las boquillas para distintas aplicaciones de limpieza. Cada tipo de boquilla incluye un juego instalado y un juego de repuesto.

Posicionamiento de la pieza de trabajo

La localización utiliza un sistema de una cara y dos pasadores, compatible con las cinco variantes. Las posiciones de los pasadores de localización están optimizadas tanto para las superficies inferiores como superiores, garantizando una colocación estable durante la limpieza.

Proceso de limpieza en múltiples etapas

El sistema combina varias tecnologías de limpieza en una sala de limpieza integrada:

Etapa 1: Limpiado robótico de punto fijo a alta presión (≥ 15 MPa)

El robot sostiene boquillas de alta presión y realiza una limpieza de alta presión en puntos fijos sobre todos los orificios, caras, cavidades internas y galerías de aceite del bloque del motor. Los orificios pasantes y los orificios profundos reciben una limpieza de alta presión enfocada. El robot cambia flexiblemente la orientación de la boquilla para dirigirse a cada zona específica de limpieza.

Etapa 2: Limpeza por pulverización robótica (≥ 1,5 MPa)

La limpieza por pulverización cubre toda la superficie de la pieza de trabajo, eliminando los contaminantes sueltos de las áreas externas y de las internas accesibles. La temperatura de limpieza se mantiene entre 40 y 60 °C con una precisión de ±2 °C.

Etapa 3: Secado por soplado robótico

El robot realiza el secado por soplado empleando el mismo método de posicionamiento y de apuntado de boquillas, garantizando que todos los orificios, conductos y cavidades internas queden completamente secos. No queda humedad visible ni niebla acuosa en las superficies internas ni externas.

Etapa 4: Estación de limpieza e inspección complementaria manual

Después de la limpieza robótica, la pieza de trabajo se transfiere a la estación de trabajo manual. El operario utiliza dos pistolas de agua a alta presión portátiles (≥ 700 mm de longitud, ≥ 5 000 mm de manguera) y dos pistolas de aire para realizar una limpieza complementaria y una inspección. La pieza de trabajo puede inclinarse mediante un mecanismo de volteo para facilitar el acceso a todas las superficies y cavidades internas.

Etapa 5: Enfriamiento

La pieza de trabajo se enfría antes de salir de la sala de limpieza, garantizando su manipulación segura en las operaciones posteriores.

Control de limpieza técnica

En la fabricación de motores diésel de servicio pesado, 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 variante de bloque de cilindros:

Tras la limpieza, las superficies internas y externas no presentan astillas visibles, arena de moldeo, humedad residual ni empañamiento superficial.

Gestión avanzada de filtración

El sistema emplea un sistema de filtración de tres etapas (o superior) con una precisión de filtración del fluido de limpieza de ≤ 20 μm:

Características del filtro:

• Alarma de obstrucción del filtro mostrada en la interfaz hombre-máquina (HMI)

• El reemplazo del filtro no afecta el funcionamiento normal del equipo

• Capacidad suficiente de separación aceite-agua

• Separación automática del fluido de limpieza de las virutas y los residuos

• Carros móviles para virutas con diseño de evacuación sencilla (drenaje integrado, sin acumulación de agua)

Supervisión de boquillas:

• Alarma de obstrucción de boquillas pulverizadoras cuando más del 10 % de las boquillas están obstruidas

• Alarma de obstrucción de boquillas de alta presión y de boquillas de punto fijo

• Supervisión de la presión de limpieza con alarma automática e interbloqueo de la máquina ante una caída de presión

Sistema robótico

El sistema incorpora un robot con clasificación IP67 que incluye:

• Tipo de robot: Robot industrial de 6 ejes (ABB / KUKA / FANUC / STAUBLI)

• Clasificación de Protección: IP67 (totalmente impermeable, sin necesidad de capa protectora contra la lluvia)

• Biblioteca de herramientas: 3 juegos de herramientas para cambio automático de boquilla

• Características de seguridad: Bloqueo automático en caso de pérdida de energía o aire (la pieza de trabajo no puede caer), protección contra colisiones, retorno a posición de origen con una sola tecla en caso de fallo

El robot opera sin capa protectora contra la lluvia, simplificando el mantenimiento y reduciendo los costos de consumibles.

Estación de limpieza complementaria manual

El sistema incluye una estación de trabajo manual dedicada:

• Mecanismo de volteo de piezas de trabajo: Permite la inspección y limpieza convenientes de todas las superficies

• 2 pistolas manuales de agua a alta presión: longitud ≥ 700 mm, manguera ≥ 5.000 mm

• 2 pistolas de aire portátiles: Para secado por soplado y verificación complementarios

• Capacidad independiente: La estación manual puede realizar una limpieza completa de forma independiente (no se utiliza como verificación final de calidad)

Esta estación cumple la función tanto de punto de inspección de calidad como de ubicación para limpieza complementaria, garantizando que todas las zonas críticas reciban una verificación final.

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

• Seguimiento de piezas mediante códigos QR

• Adquisición de datos de producción

• Registro de datos del proceso (temperatura de limpieza, presión, tiempo de ciclo)

Interfaz del operador

• pantalla táctil a color TFT de 15" (mínimo)

• Cambio entre idiomas chino e inglés

• Visualización de información de la pieza

• Selección del programa de limpieza

• Supervisión del progreso de la limpieza

• Visualización de temperatura y presión

• Diagnóstico de fallos y visualización de alarmas con orientación para la resolución de problemas

• Supervisión del nivel de líquido en el tanque y alerta

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

• Supervisión del consumo eléctrico

Caso de Aplicación

Solución integral de limpieza

Big Bird Industrial ofrece soluciones integrales de ingeniería, incluidas:

Desarrollo de Procesos

• Análisis de componentes para bloques grandes de fundición de hierro

• Diseño del proceso de limpieza para componentes de motor de servicio pesado

• Evaluación de los requisitos de limpieza

Integración de equipos

• Sistemas robóticos de limpieza a alta presión

• Tecnología de limpieza por pulverización

• Sistemas de secado por soplado

• Estación de limpieza suplementaria artificial con mecanismo de volteo

• Biblioteca de herramientas para cambio automático de boquillas

• Gestión de filtración en múltiples etapas

• Sistemas de Transportadores y Manipulación de Materiales

Conexión de fabricación inteligente

• Interfaz MES

• Trazabilidad mediante código QR

• Adquisición de datos de producción

¿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 pesados del tren motriz, con experiencia comprobada en la limpieza de bloques de motores diésel grandes para múltiples series de motores, incluidas las 12M45, 16M45, 12M55, 16M55 y 12WH17.

Tecnología de limpieza a alta presión

El sistema ofrece limpieza a alta presión de hasta 15 MPa para eliminar eficazmente virutas de mecanizado y arena de fundición adheridas en orificios profundos, orificios pasantes y conductos de aceite de bloques grandes de fundición de hierro que pesan hasta 2,6 toneladas.

Solución híbrida robótica + artificial

El sistema combina limpieza robótica totalmente automatizada con una estación dedicada de limpieza e inspección suplementaria artificial, ofreciendo tanto eficiencia productiva como capacidad de verificación final de calidad.

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 limpieza robótica, tecnología de alta presión, secado por soplado y trazabilidad inteligente.

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

• Configuración de la biblioteca de herramientas

• Integración del diseño de planta y del flujo productivo

La capacidad de ingeniería no estándar de la empresa permite adaptar cada sistema de limpieza a la geometría específica de los componentes, los requisitos de tiempo de ciclo, los estándares de limpieza y el nivel de automatización.

Experiencia en manipulación de componentes grandes

El sistema está diseñado específicamente para componentes grandes de hasta 2,6 toneladas de peso y dimensiones superiores a 2,5 metros, lo que demuestra la capacidad de Big Bird Industrial en la limpieza de componentes pesados para motores.

Preguntas frecuentes

¿Qué componentes procesa este sistema de limpieza?

Este sistema está diseñado para bloques cilíndricos de fundición de hierro utilizados en la fabricación de motores diésel pesados, incluidas las series M45, M55 y WH17, con pesos de hasta 2,6 toneladas.

¿Qué presión de limpieza está disponible?

El sistema ofrece limpieza a alta presión de hasta 15 MPa para orificios profundos y pasantes, limpieza en punto fijo a 2 MPa y limpieza por pulverización a 1,5 MPa.

¿Cómo se gestionan las distintas variantes de motor?

El sistema cuenta con cambio manual de paletas y una biblioteca de herramientas robóticas para el cambio automático de boquillas, lo que permite adaptarse a cinco variantes: 12M45, 16M45, 12M55, 16M55 y 12WH17.

¿Dispone el sistema de capacidad de inspección manual?

Sí. El sistema incluye una estación dedicada de limpieza complementaria manual con mecanismo de volteo de piezas, pistolas de agua portátiles y pistolas de aire, para la inspección y limpieza complementaria por parte del operario.

¿Qué niveles de limpieza se pueden lograr?

La limpieza de los conductos de aceite oscila entre 45 y 108 mg, la de las camisas de agua entre 240 y 3.384 mg, y la de las zonas en contacto con aceite entre 547 y 1.027 mg por variante, con límites estrictos de tamaño de partícula de 500 a 1.000 μm.

¿Admite integración con MES?

Sí. Se admiten completamente el escaneo de códigos QR, la comunicación con el sistema MES y la adquisición de datos de producción.

¿Cuál es el tiempo de ciclo típico?

El sistema logra un tiempo de procesamiento ≤ 60 minutos por pieza, siendo el tiempo de ciclo personalizable según los requisitos de cada línea de producción.

Limpieza de bloques de motores diesel grandes en la fabricación de trenes motrices pesados

La limpieza de bloques grandes de motor diésel es un proceso crítico entre el mecanizado y el ensamblaje en la fabricación de trenes motrices pesados. Los bloques de fundición de hierro, que pueden pesar hasta 2,6 toneladas y presentan geometrías internas complejas —incluidos conductos de aceite, camisas de agua, agujeros de cilindros y cavidades para árboles de levas— requieren tecnologías avanzadas de limpieza para eliminar virutas de mecanizado, arena de fundición y contaminantes de fluidos de corte. Los sistemas de limpieza a alta presión proporcionan la potencia necesaria para eliminar completamente los residuos persistentes de estas estructuras grandes y complejas.

Limpieza robótica a alta presión para componentes grandes de fundición de hierro

Los bloques de motor de hierro fundido de gran tamaño presentan desafíos únicos de limpieza debido a sus dimensiones, peso y pasajes internos complejos. Los sistemas robóticos de limpieza a alta presión (hasta 15 MPa) permiten una limpieza flexible y dirigida de todas las superficies y cavidades internas. Las bibliotecas de herramientas robóticas con capacidad automática de cambio de boquilla permiten que el sistema se adapte a distintos requisitos de limpieza en múltiples variantes de motores sin intervención manual.

Soluciones híbridas de limpieza robótica + manual para aplicaciones pesadas

La limpieza de componentes de motores pesados suele requerir tanto la eficiencia de la automatización como la capacidad de verificación manual. Las soluciones híbridas que combinan limpieza robótica con estaciones manuales complementarias de limpieza e inspección ofrecen lo mejor de ambos mundos: los sistemas robóticos asumen la carga de trabajo de limpieza intensiva, mientras que los operarios realizan la inspección final y la limpieza complementaria de zonas críticas. Los mecanismos de volteo de piezas facilitan el acceso conveniente a todas las superficies.

Filtración y gestión de fluidos en la limpieza de componentes grandes

Una filtración eficaz y una gestión adecuada de los fluidos son fundamentales para mantener una calidad constante de limpieza en la limpieza de componentes grandes. Los sistemas de filtración de tres etapas con una precisión de ≤ 20 μm, combinados con separación aceite-agua y eliminación de virutas, garantizan una calidad continua del fluido de limpieza. La supervisión automática de la obstrucción de las boquillas y la retroalimentación de presión mantienen el rendimiento de limpieza y protegen los equipos aguas abajo.