Automaaliteollisuuden kampiakselien moniasemainen lopputuhkausjärjestelmä

Big Bird Industrialin kampiakselin moniasemainen lopputuhkausjärjestelmä on kehitetty automoottorien kampiakseleiden lopputuhkaukseen koneistuksen ja öljypohjaisten hiomistoimintojen jälkeen. Järjestelmä poistaa työstönesteen, metallihiukkaset, öljysaasteet ja hiukkasjäämät öljykanavista, kierreputkista ja kaikilta ulkopinnoilta ennen kokoonpanoa.

Laitteisto toimitetaan valmiina ratkaisuna, johon kuuluvat suunnittelu, valmistus, asennus ja käyttöönotto.

Käsitteltyjä työkappaleita

Järjestelmä soveltuu automoottorien kampiakselikomponentteihin:

Kaikki työkappaleet ovat moottorivalmistukseen tarkoitettuja autojen kampiakseleita. Järjestelmä on suunniteltu mahdollistamaan manuaalinen vaihto eri kampiakselivarianttien välillä kiinnityslaitteen vaihdon, ohjelman säädön ja robottiradan muokkauksen avulla.

Automaattinen sekamallituotanto

Järjestelmä tukee automaattista sekamallituotantoa seuraavilla toiminnoilla:

Automaattinen lataus

• Portaalirobotti asettaa työkappaleen automaattisesti V-lokeroihin latausasemalla.

• Liukusäätömekanismi siirtää työkappaleen robottin noutopaikalle.

• Keskuksellisen reiän puhdistus ilmalla ennen robottin ottoa.

• Työkappaleen tunnistusjärjestelmä (kytkinperustainen) olemassa oleville variantteille.

• Virhesuojaus: aksiaalinen tunnistus, radiaalinen tunnistus ja suuren/pienen pään suunnan tunnistus.

• Turvasuojaus sähköisellä lukitusjärjestelmällä.

Robottijärjestelmä

• ABB IRB6700-200/2.6 -6-akselinen robotti.

• IP67-suojaus

• 100 kg:n maksimikuorma.

• Robottin otin on varustettu itselukitsevalla toiminnolla (työkappale ei putoa virran tai ilman menetettyä).

• Manuaalinen tarttimen vaihto eri työkappalevaihtoehdoille

Manuaalinen purku

• Käyttäjä poistaa työkappaleen purkupaikalta

• Turvavalokulma käyttäjän suojaamiseksi

• Työkappaleen sijaintimekanismi lasermerkintää varten (lasermerkintälaite asiakkaan toimittama)

Monivaiheinen puhdistusprosessi

Järjestelmä yhdistää useita puhdistusteknologioita kahdeksan vaiheisessa automatisoidussa järjestyksessä:

Vaihe 1: Lataus (1ST)

Portaalirobotti asettaa työkappaleen automaattisesti V-lokeroihin latausasemalla. Liukumekanismi siirtää työkappaleen robottin noutopaikalle. Robotti suorittaa keskusreikään puhalluksen ennen tarttumista ja siirtää sen puhdistuskammioon.

Työkappalevaihtoehdojen vaihtamisen yhteydessä vaaditaan manuaalinen vaihto sijaintilohkoissa. Asema sisältää työkappaleentunnistuksen (kytkinperustainen), virhesuojauksen (aksiaalinen tunnistus, radiaalinen tunnistus, orientaation tunnistus) sekä turvasuojan sähköisellä lukituksella.

Vaihe 2: Ulträäni- ja suihkupuhdistus (2ST) — 0,5 MPa

Robotti siirtää työkappaleen ultraäänipesuaseman palettiin. Paletti laskeutuu, upottaen työkappaleen etukäteen täytettyyn pesuastiaan. Ultraäänipesu (25 kHz) poistaa lika-aineet kaikilta pinnoilta ja sisäisiltä kuluilta.

Ultraäänipesun jälkeen molemmin puolin sijaitsevat suihkupuristimet suihkuttavat työkappaleen pintaa. Pesun jälkeen nostomekanismi nostaa työkappaleen ylös, ja robotti siirtää sen seuraavaan asemaan.

Vaihe 3: Korkeapaineinen tarkka-aluepesu (3ST) — 15–20 MPa (enintään 28 MPa)

Robotti siirtää työkappaleen korkeapaineisen pesun palettiin. XYZ-kolmiakselinen moduuli asettaa suihkupuristimet keskikulmien puhdistamiseen molemmissa päissä.

Keskuksen reiän puhdistamisen jälkeen servomoottori ohjaa kiinnitysvarroja puristamaan työkappaleen keskusten kautta molemmin päin, ja sijaintipinnat kiinnittyvät sijaintipinnan reikiin. Alusta laskeutuu, ja kiinnitysmekanismi kääntää työkappaletta määritettyyn kulmaan.

XYZ-kolmiakselinen moduuli suorittaa kiinteäpisteistä ja skannaavaa korkeapainepuhdistusta työkappaleen pinnoille ja öljykanaville. Puhdistuksen jälkeen puhaltnokat kuivattavat työkappaleen. Robotti siirtää sen sitten seuraavaan asemaan.

Pääakselissa on automaattinen suutintenvaihto kolmella suutintyypillä: suorilla suutimilla, tuulensuutimilla ja vinokulmaisilla suutimilla, joita vastaavat suutimenpidikkeet.

Vaihe 4: Suihkupesu (4ST)

Robotti siirtää työkappaleen pesualustalle. Servomoottori ohjaa kiinnitysvarroja puristamaan työkappaleen keskusten kautta molemmin päin, ja sijaintipinnat kiinnittyvät sijaintipinnan reikiin. Alusta laskeutuu, ja kiinnitysmekanismi kääntää työkappaletta määritettyyn kulmaan.

XYZ:n kolmiakselinen moduuli suorittaa kiinteän pisteen ja skannauksen perusteella tapahtuvan pesun työkappaleen pinnalle ja öljykanaville. Pesun jälkeen puhaltnokat kuivattavat työkappaleen. Robotti siirtää sen sitten seuraavaan asemaan.

Pyörivä akseli on varustettu automaattisella suutintenvaihtojärjestelmällä, jossa on kolme erilaista suutintyyppiä: suorat suutimet, tuulensuutimet ja kulmassa olevat suutimet.

Vaihe 5: Siirtoalue (5ST)

Robotti asettaa puhdistetun työkappaleen siirtolavalle. Ketjukuljetinjärjestelmä kuljettaa työkappaleen seuraavaan asemaan.

Vaihe 6: Kuumentamalla tapahtuva kuivatus (6ST)

Työkappale ja lava kuljetetaan kuumentamalla tapahtuvaan kuivausasemaan. Sijoitussylinterit lukitsevat lavan paikalleen. Sylinterit ohjaavat ilmaveitsiä ylös ja alaspäin kampiakselin pituudelta täydellisen kuivatuksen saavuttamiseksi.

Kuivatuksen jälkeen kaikki sylinterit palautuvat alkuperäisiin asentoihinsa, ja työkappale kuljetetaan seuraavaan asemaan.

Vaihe 7: Tyhjiökuivatus (7ST)

Työkappale ja paletti kuljetetaan tyhjiökuivatusasemalle. Sijoitussylinterit lukitsevat paletin paikalleen. Yläosan liikkuvat tyhjiökuput laskeutuvat muodostaakseen tiukasti suljetun kammion paletin kanssa. Tyhjiöpumppu tyhjentää kammion ja pitää sen tyhjiössä määrätyn ajan, jolloin kaikki jäljelle jäänyt kosteus poistuu kaikilta pinnoilta ja sisäisiltä kuluilta.

Tyhjiökuivatuksen jälkeen kaikki sylinterit palautuvat alkuperäisiin asentoihinsa ja työkappale kuljetetaan seuraavaan asemaan.

Vaihe 8: Työkappaleen poisto (8ST)

Työkappale ja paletti kuljetetaan poistoasemaan. Operaattori poistaa työkappaleen. Työkappaleen vaihtoehdoissa käytettävien paletin sijaintilohkojen manuaalinen vaihto on vaadittu.

Tuuletin tuottaa ilmapuhallusta työkappaleen pinnalle (lämpötila säädettävissä). Turvallisuuksia suojaava valoesirippu suojaa operaattoria. Työkappaleen sijaintimekanismi asettaa työkappaleen paikalleen lasermerkintää varten (lasermerkintälaite toimitetaan asiakkaan toimesta).

Korkeapainepuhdistusteknologia

Järjestelmässä on korkeapaineinen pesu erinomaisella kapasiteetilla:

Tekninen puhdistusvalvonta

Autojen moottorivalmistuksessa kampiakselin öljykanavien ja pintojen puhtaustaso vaikuttaa suoraan moottorin luotettavuuteen ja suorituskykyyn.

Järjestelmä on suunniteltu täyttämään tiukat puhdistusvaatimukset:

Edistynyt suodatushallinta (kaikki suodattimet magneettitankoilla)

Järjestelmä käyttää monitasoista suodatusjärjestelmää, jossa kaikissa pussisuodattimissa on magneettitangot jauhehiukkasten poistamiseksi:

Suodatusominaisuudet:

• Kaikki pussisuodattimet varustettu magneettitangoilla jauhehiukkasten poistamiseksi

• Magneettiset suodattimet koneen paluuvirta-pisteissä

• Tukosvaroitus manuaalisella kytkimellä/vaihdolla ilman tuotannon keskeytystä

• Jatkuvan suodattimen vaihtokyky

Älykäs valmistustekniikan integrointi

Järjestelmä täyttää Industry 4.0 -vaatimukset laajan datayhteyden kautta:

MES-viestintä

• Ethernet RJ-45-liitäntä

• Avoin tietoprotokolla MES-integraatiota varten

• Tuotantotietojen lataus ja lataaminen alaspäin

Käyttäjäliittymä

• Siemensin HMI värim näytöllä

• Laitteen tilan ja vikojen näyttö

• Äänellinen ja visuaalinen hälytys (punainen/keltainen/vihreä)

• PLC-ohjelma kolmitasoisella salasanasuojalla

• Päivittäiset huoltomuistutukset eskaloimisella (käyttäjä ei voi poistaa varoitusta, johtajan vahvistus vaaditaan)

Ohjausjärjestelmä

• SIEMENS S7-1500 -ohjelmoitava logiikkalaite

• PROFINET-väyläviestintä taajuusmuuttajien ja kenttä-I/O:n kanssa

• Sähkökomponenttien suojaluokka: IP54

• Sähkönkulutuksen seurantaan tarkoitettu sähkömittari-asetus

Sovellustapaus

Kokonaisvaltainen puhdistusratkaisu

Big Bird Industrial tarjoaa kattavia insinöörisihtejä, mukaan lukien:

Prosessin kehittäminen

• Automaalimoottorien kampiakselien komponenttianalyysi

• Lopputuhkaussovellusten puhdistusprosessin suunnittelu

• Puhdistusvaatimusten arviointi

Laitteiden integrointi

• Moniasemaiset puhdistusjärjestelmät

• Ulträäni­puhdistusteknologia (25 kHz)

• Korkeapaineiset puhdistusjärjestelmät (15–20 MPa, enintään 28 MPa)

• Virtauskuivatusjärjestelmät

• Kuljetus- ja paletinhallintajärjestelmät

• Automaattiset suutinkaihtojärjestelmät

Älykkään valmistuksen yhteys

• MES-käyttöliittymä

• Tuotantotietojen keruu

• Energian seuranta

Miksi valita Big Bird Industrial

Automaalimoottorien kampiakselikokemus

Big Bird Industrial erikoistuu tarkkuuspuhdistusratkaisuihin automaali­moottorien voimansiirto­komponentteihin ja on saavuttanut vahvaa kokemusta kampiakselien lopputuhkauksesta suurille automaali­moottorien valmistajille.

Moniasemainen puhdistusteknologia

Järjestelmä sisältää ultraäänipesun, suihkupesun, korkeapaineisen tarkkapesun (15–20 MPa, enintään 28 MPa), huuhtelun, kuumailmakuivauksen ja tyhjiökuivauksen yhdessä tiukassa 8-asentoisessa kokoonpanossa laajan kontaminaation poistamiseksi.

Korkeapaineinen pesu automaattisella suutinkiristysvaihdolla

Järjestelmässä on XYZ-kolmiakselinen korkeapaineinen pesu automaattisella suutinkiristysvaihdolla (suorat, tuulisuuttimet ja kulmassa olevat suuttimet) kaikkien öljykanavien, keskusreikien ja pintojen tarkkaan pesuun.

Järjestelmätason insinöörikyky

Yritys tarjoaa täydellisiä ratkaisuja pesuprosessin kehityksestä tuotantointegraatioon, mukaan lukien ultraäänipesu, korkeapaineinen pesu, tyhjiökuivaus ja MES-yhteys.

Mukautettu ei-standardi insinööritoiminta

Jokaisella komponentilla ja tuotantolinjalla on omat vaatimuksensa. Big Bird Industrial tarjoaa mukautettuja insinööriratkaisuja seuraavien perusteella:

• Komponentin rakenne- ja materiaalianalyysi

• Puhdistusprosessin kehittäminen

• Mukautettu kiinnitys- ja automaatiokonfiguraatio

• Tehtaan sijoittelu ja tuotantoprosessin integrointi

UKK

Mitä komponentteja tämä puhdistusjärjestelmä käsittelee?

Tämä järjestelmä on suunniteltu autojen kampiakseleille, joiden pituus on enintään 800 mm, heilahdus halkaisija Φ250 mm ja paino 60 kg moottorivalmistukseen.

Mitä puhdistuspainetta on saatavilla?

Järjestelmä tarjoaa korkeapaineisen pesun 15–20 MPa:n (enintään säädettävä 28 MPa) paineella älykkäällä VFD-ohjauksella sekä suihkupesun 0,5 MPa:n paineella.

Mitkä puhdistusteknologiat ovat integroitu?

Järjestelmä sisältää ulträäni-puhdistuksen (25 kHz), suihkupuhdistuksen, korkeapaineisen tarkkaan kohtaan kohdistetun puhdistuksen, suihkupesun, kuumentavan ilman kuivauksen ja tyhjiökuivauksen kahdeksan-asentoisessa konfiguraatiossa.

Mitä likaa-aineita voidaan poistaa?

Se poistaa leikkuunestettä, metallihiukkasia, öljypilaantumia ja hiukkasjäämiä öljykanavista, keskusrei’istä ja kaikilta ulkopinnoilta.

Mitkä puhdistustasot voidaan saavuttaa?

Kokonaismääräinen jäännöspilaantuminen ≤10 mg; öljykanavien pilaantuminen ≤3 mg; suurin hiukkaskoko ≤0,6 mm; tiukat hiukkasmäärärajat kullekin kookoalueelle.

Tukeeko järjestelmä automatisoitua tuotantointegraatiota?

Kyllä. Järjestelmässä on automaattinen lataus kantarobottiliittimen kautta, automaattinen työkappaleentunnistus, virhesuojattu toiminta ja MES-yhteyskyky.

Mikä on tyypillinen kiertoaika?

Järjestelmän tuottokyky on ≤180 sekuntia kappaleelta (sisältäen robotin latauksen ja purkamisen), ja kierroksenaika on mukautettavissa tuotantolinjan vaatimusten mukaan.

Kampiakselin lopputuhkaus automoottorien valmistuksessa

Kampiakselin lopullinen puhdistus on kriittinen prosessi automoottorien valmistuksessa koneistuksen ja kokoonpanon välissä. Monimutkaiset öljykanavat, keskusreiät ja tarkkuuspinnat vaativat edistyneitä puhdistusteknologioita leikkuunesteen, metallihiukkasten, öljysaasteiden ja hiukkasjäämien poistamiseksi. Ulträänipuhdistus pääsee sisäisiin kanaviin, joihin tavallinen suihkupuhdistus ei pääse, kun taas korkeapaineinen puhdistus varmistaa kovakkaisten saasteiden täydellisen poistamisen kaikilta pinnoilta.

Ulträäni- ja korkeapaineinen puhdistus kampiakselikomponenteille

Autoalan kampiakselit aiheuttavat erityisiä puhdistushaasteita niiden monimutkaisten geometrioiden, öljykanavien ja tarkkuuspintojen vuoksi. Ulträäni­puhdistus poistaa epäpuhtauksia tehokkaasti sisäisistä kanavista ja sokeista rei’istä, kun taas korkeapaineinen puhdistus (15–20 MPa, enintään 28 MPa) tarjoaa tarvittavan puhdistustehon kovakkaisten jäämien poistamiseen. Monivaiheiset puhdistusjärjestelmät, joissa on integroitu kuivatus, varmistavat täydellisen epäpuhtauksien poiston sekä korroosiosuojan.

Tyhjiökuivatus tekniikka komponenttien suojelua varten

Tyhjiökuivatus tekniikka varmistaa täydellisen kosteuden poiston kampiakselin pinnoilta ja sisäisistä kanavista ilman lämpöstressiä tai vesiläiskiä. Alhaisemmassa paineympäristössä kyllästetyn höyryn lämpötila laskee, mikä mahdollistaa jäännöskosteuden tehokkaan haihtumisen. Yhdistettynä kuuma-ilma-kuivaus tekniikkaan tyhjiökuivatus poistaa korroosion ja vesiläiskien riskin tarkkuuspinnoilta.

Magneettinen suodatus tekniikka jauhehiukkasten poistoon

Tehokas suodatus on välttämätöntä moottorin kampiakselin puhdistuslaatujen ylläpitämiseksi. Magneettierottimet ja magneettitangot sisältävät pussisuodattimet poistavat tehokkaasti rautapitoisia hiukkasia puhdistusnesteestä, suojaten pumppuja ja suihkupäästä ja varmistamalla tasaiset puhdistustulokset. Estotilanteisiin varoitukset ja jatkuvan suodattimen vaihtokyky mahdollistavat jatkuvan toiminnan ilman tuotantokatkoja.

Tekniset tiedot