Automaatioalalla käytettävä sylinteripäiden välivaiheen puhdistusjärjestelmä

Big Bird Industrialin sylinteripäähän väli-asteikon puhdistusjärjestelmä on kehitetty raskaiden dieselmoottorien valmistuksessa käytettävien sylinteripäiden koneistuksen jälkeiseen puhdistukseen. Järjestelmä poistaa koneistusjäämät ennen seuraavia prosesseja ja tukee täysin automaattista sekamallituotantoa ilman manuaalista vaihtoa.

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

Käsitteltyjä työkappaleita

Järjestelmä soveltuu useisiin eri sylinteripäähän-malleihin raskaiden dieselmoottorien valmistukseen:

Kaikki työkappaleet ovat raskaiden dieselmoottorien käyttöön tarkoitettuja sylinteripäähän-osakokoonpanoja. Järjestelmä tukee täysin automaattista sekamallituotantoa ilman manuaalista vaihtoa.

Automaattinen sekamallituotanto

Järjestelmä tukee täysin automaattista sekamallituotantoa seuraavilla toiminnoilla:

QR-koodin tunnistus

QR-koodin skannauslaitteet lukevat työkappaleen tunnisteen automaattisesti ladattaessa. Järjestelmä valitsee QR-kooditiedon perusteella sopivan puhdistusohjelman. Tallennuskapasiteetti tukee enintään 256 eri osanumeroa. Tuotantotakuita varten on asennettu lisäksi kaksi automaattista viivakooditulostinta.

Kahden työkappaleen käsittely

Järjestelmässä on kaksi 6-akselista robottia, jotka voivat käsitellä kahta sylinteripäätä samanaikaisesti, mikä kaksinkertaistaa tuotantotehokkuuden: kierrosaika on 76 sekuntia kahdelle kappaleelle (38 sekuntia kappaleelta).

Automaattinen mallinvaihto

Kiinnityslaitteet, suuttimet ja sijoituskomponentit on suunniteltu niin, että ne soveltuvat kaikkiin sylinteripäätyyppien malleihin ilman manuaalista säätöä. Kiinnityslaitteiden sijoituspinnat puhdistetaan automaattisesti estääkseen lastujen aiheuttaman työkappalevaurion.

MES-viestintä

Järjestelmä liittyy MES-järjestelmään tuotantoseurantaan, tietojen keruuseen ja tilapäivityksiin autoteollisuuden OEM:n yleisten teknisten vaatimusten mukaisesti.

Monivaiheinen puhdistusprosessi

Järjestelmä yhdistää useita puhdistusteknologioita yhdeksi 9-vaiheiseksi automatisoiduksi prosessiksi, jossa käsitellään kahden työkappaleen kerralla:

Vaihe 1: Lataus (1ST)

Ylävirtakuljetin siirtää työkappaleen puhdistusjärjestelmän latauskuljettimeen. Kuljetin vie työkappaleen koneen sisäänkäynnille. QR-koodinskanneri (COGNEX) tunnistaa työkappaleen mallin.

Sisäänkäynnillä on kaksi työkappaleen sijoituspistettä. Nosto- ja kiertomekanismi nostaa ja kiertää kaksi työkappaletta 180°, mikä mahdollistaa robotin ottaa molemmat sylinteripäät samanaikaisesti kiinni ja siirtää ne puhdistuskammioon. Latauskuljettimessa käytetään PZR-ruuvikuljetinrakennetta.

Latausasemalla on operaattorin tarkastuspaikka.

Vaihe 2: Turbulenttipuhdistus (2ST) – 1,5 MPa

Robotti #1 ottaa kaksi työkappaletta kiinni ja siirtää ne turbulenttipuhdistusaltaaseen, joka on ennalta täytetty puhdistusnesteellä. Robotti muuttaa työkappaleiden asentoa joustavasti, kun ympäröivät suuttimet ohjaavat turbulenttia virtausta kaikkien pintojen puhdistamiseksi.

Vaihe 3: Vesikotelon tukin puhdistus (3ST) – 1,5 MPa

Turbulentin puhdistuksen jälkeen säiliön tyhjennysventtiili avataan nopeaa tyhjentämistä varten. Robotti asettaa työkappaleet suurihalkaisijaisille suihkuille jäähdytyskotelon tukkien puhdistamiseksi, mikä varmistaa jäähdytyskanavien perusteellisen puhdistuksen.

Vaihe 4: Kiinteäpisteinen puhdistus (4ST) – 1,5 MPa

Jäähdytyskotelon tukkien puhdistuksen jälkeen työkappaleet asetetaan kiinteäpisteisiin suihkupaneeleihin. Jokainen suihku on tarkasti kohdistettu sylinteripään vastaaviin reikiin, mikä varmistaa kaikkien kanavien kohdennetun puhdistuksen. Robotti muuttaa työkappaleen asentoa saadakseen jokaisen pinnan kohdistettua vastaaviin suihkupaneeleihin, ja puhdistuspumppu jatkaa turbulentin säiliön täyttämistä seuraavaa kierrosta varten.

Vaihe 5: Jäähdytyskotelon tarkkapuhdistus (5ST) – 0,6 MPa

Robotti #1 asettaa kaksi työkappaletta samanaikaisesti paikalleen tässä asemassa sijoituspallareille. Sylinterit ulottavat suuttimet suorittaakseen vesisäiliön tukin puhdistuksen samalla kun ne suorittavat tarkkaa kokonaistyökappaleen puhdistusta. Tässä asemassa on kaksi paikkaa, jotta tarkan puhdistuksen aikaa voidaan pidentää. Robotti #1 asettaa työkappaleet yhteen paikkaan, kun taas robotti #2 noutaa aiemmin puhdistetut työkappaleet toisesta paikasta. Tässä asemassa on oma vesisäiliö, oma pumppu ja oma suodatinjärjestelmä.

Vaihe 6: Kiinteäpisteinen puhaltelekuivatus (6ST) — 0,2–0,4 MPa

Robotti #2 ottaa työkappaleet kiinni ja siirtää ne kuivatusasemalle. Siirron aikana robotti muuttaa työkappaleiden asentoa kallistusvirtauksen varmistamiseksi. Robotti sijoittaa sen jälkeen työkappaleet kiinteisiin suutinkoteloihin, jotta kaikki reiät ja kulmat voidaan kuivata tarkkaan. Jokaiselle pinnalle on omat suutinpaneelit. Kiinteäpisteisen kuivatuksen jälkeen robotti suorittaa skannaavan kuivatuksen työkappaleiden pinnoilla. Kuivatuksen jälkeen robotti #2 asettaa työkappaleet painovoiman avulla toimivan rullakuljettimeen koneen ulostulossa, ja siirtovivut edistävät molempia työkappaleita samanaikaisesti seuraavaan vaiheeseen.

Vaihe 7: Toissijainen kuivatus (7ST)

Siirtovivut kuljettavat kaksi työkappaletta toissijaiseen kuivatuskammioon painovoiman avulla toimivan rullakuljettimen avulla. Yläsylinterit laajentavat suutinkotelot, jotta koko työkappale voidaan kuivata kiinteäpisteisellä skannaavalla kuivatuksella. Toissijaisen kuivatuksen jälkeen siirtovivut edistävät molempia työkappaleita samanaikaisesti seuraavaan vaiheeseen.

Vaihe 8: Tyhjiökuivatus (8ST)

Siirtotangot kuljettavat kaksi työkappaletta tyhjiökammioon gravitaatio-rolleikuljettimen avulla. Yläosaan liikkuvan kannen sulkeutuessa alaosan kiinteän kannen kanssa muodostuu tiukka kammio. Tyhjiöpumppu tyhjentää kammion, jolloin kyllästetyn höyryn lämpötila laskee ja jäljelle jäänyt kosteus haihtuu komponenttien pinnoilta. Tyhjiökuivatuksen jälkeen tyhjiökammio puristetaan, kansi palautuu ja siirtotangot edistävät molemmat työkappaleet seuraavalle asemalle.

Vaihe 9: Työkappaleiden poisto (9ST)

Siirtotangot kuljettavat kaksi työkappaletta työkappaleiden poiston gravitaatio-rolleikuljettimelle. Saavuttuaan paikalle gravitaatio-rolleikuljettimen korkeus laskee, jolloin työkappaleet siirtyvät moottorikäyttöiselle kuljettimelle, joka kuljettaa ne yksitellen alapuolella olevaan laitteistoon. Tarjotaan operaattorin tarkastusasema. Työkappaleiden poiston kuljettimessa käytetään PZR-rolleisuunnittelua työkappaleen läsnäolon tunnistamiseksi.

Tekninen puhdistusvalvonta

Raskaiden dieselmoottorien valmistuksessa sisäisten kanavien puhtaus vaikuttaa suoraan moottorin luotettavuuteen ja suorituskykyyn.

Järjestelmä on suunniteltu täyttämään jokaisen sylinteripäällikön kanavien tiukat puhdistusvaatimukset:

Edistynyt suodatinhallinta

Järjestelmä käyttää kolmisäteistä suodatusjärjestelmää puhdistuspiirissä ja kaksisäteistä suodatusjärjestelmää tarkkapuhdistuspiirissä:

Puhdistuspiirin suodatus (kolmisäteinen):

• Vaihe 1: Trombisuodatin — 1 500 l/min, 50 μm, ruostumaton teräsmuovipaperi, automaattisella takaisinpesulla ja lastukorilla

• Vaihe 2: Automaattinen takaisinpesusuodatin — 30 μm, takaisinpesumagneettierottimella

• Vaihe 3: Pussisuodatin — 900 l/min, 10 μm, kudomaton kangas (1 varalle + 1 käytössä), tukosvaroituksella

Tarkkapuhdistuspiirin suodatus (kaksisäteinen):

• Vaihe 1: Korvisuodatin — 300 l/min, 40 silmää, nyloni-muovipaperi, tukosvaroituksella

• Vaihe 2: Pussisuodatin — 300 l/min, 10 μm, kudomaton kangas (1 varalle + 2 käytössä), tukosvaroituksella

Suodatusominaisuudet:

• Kaikissa suodattimissa on tukosvaroitukset, jotka näytetään HMI:nä

• Suodattimen vaihto ei vaikuta normaaliin laitteiston toimintaan

• Automaattinen puhdistusnesteen erottelu lastuista ja jätteistä

• Liikuteltava lastukori helpottaa poistoa

Robottijärjestelmä

Järjestelmä käyttää kahden FANUC-robotin avulla tehokasta kaksinkertaista työkappaleiden käsittelyä:

Älykäs valmistustekniikan integrointi

Järjestelmä täyttää Industry 4.0 -vaatimukset laajan datayhteyden kautta:

MES-viestintä

• OPC UA -protokollatuki

• QR-koodipohjainen työkappaleiden seuranta

• Tuotantotilanteen päivitykset

Tietojen hankkiminen

• Laitteen vianseuranta (aika, taajuus)

• Tuotantomäärän ja kiertoaikojen tallentaminen

• Laitteiston käytettävyyden seuranta

• Sähkönkulutuksen seuranta (SIEMENS-smart-mittari)

Käyttäjäliittymä

• vähintään 15 tuuman TFT-värikosketusnäyttö

• Kiinalaiskielinen käyttöliittymä

• Työkappaleen tiedon näyttö

• Siivousohjelman valinta

• Siivousprosessin seuranta

• Lämpötilan ja paineen näyttö

• Virheiden diagnosointi ja hälytyksen näyttö sekä vianmääritysohjeet

• Säiliön nestetason seuranta ja hälytys

Älykkäät ominaisuudet

• Automaattinen voitelu määritellyin väliajoin

• Automaattiset huoltomuistutukset HMI-näytöllä

• Etädiagnostiikkamahdollisuus

Sovellustapaus

Kokonaisvaltainen puhdistusratkaisu

Big Bird Industrial tarjoaa kattavia insinöörisihtejä, mukaan lukien:

Prosessin kehittäminen

• Sylinteripäiden komponenttianalyysi

• Puhdistusprosessin suunnittelu

• Puhdistusvaatimusten arviointi

Laitteiden integrointi

• Robottipohjaiset puhdistusjärjestelmät kahden työkappaleen käsittelyllä

• Turbulentti puhdistusteknologia

• Vesikourun tukin puhdistusjärjestelmät

• Korkeapaineinen tarkkakohtainen puhdistus

• Imukuvutusteknologian

• Monitasoiset suodatusjärjestelmät

• Automaattinen materiaalikäsittely

Älykkään valmistuksen yhteys

• MES-käyttöliittymä (OPC UA)

• QR-koodiseuranta

• Tuotantotietojen keruu

Miksi valita Big Bird Industrial

Raskaiden dieselmoottorien moottorikomponenttien kokemus

Big Bird Industrial erikoistuu tarkkuuspuhdistusratkaisuihin automaali- ja voimansiirtojärjestelmien komponenteille, ja sillä on vahvaa kokemusta sylinteripäiden puhdistuksesta raskaiden dieselmoottorien sovelluksissa.

Kahden työkappaleen robottikäsittely

Järjestelmässä on kaksi FANUC-robottia, jotka voivat käsitellä yhtaikaa kahta sylinteripäätä, ja järjestelmä tarjoaa nopeat kiertokajat: 38 sekuntia kappaleelta ja OEE ≥95 % suurten tuotantomäärien valmistukseen.

Usean vaiheen puhdistusteknologia

Järjestelmä yhdistää turbulentin puhdistuksen, vesikypärän tukospuhdistuksen, kiinteäpistepuhdistuksen, vesikypärän tarkkuuspuhdistuksen, puhalteleivätkuivauksen ja tyhjiökuivauksen laajamittaiseen kontaminaation poistoon monimutkaisten sylinteripäiden geometrioista.

Järjestelmätason insinöörikyky

Yritys tarjoaa kattavat ratkaisut puhdistusprosessin kehityksestä tuotantointegraatioon, mukaan lukien robottikäsittely, korkeapainepuhdistus, 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

Yrityksen ei-standardien insinööripalveluiden ansiosta jokainen puhdistusjärjestelmä voidaan mukauttaa tarkasti komponentin geometriaan, kiertoaikavaatimuksiin, puhtaustasoihin ja automaation tasoon.

Standardien noudattaminen

Kaikki laitteet noudattavat standardeja ISO 13849, IEC 62061 (SIL3), GB 5226.1 sekä kiinalaisia ja kansainvälisiä turvallisuusstandardeja. Paineastiat on sertifioinut kolmannen osapuolen tarkastusviranomainen.

UKK

Mitä komponentteja tämä puhdistusjärjestelmä käsittelee?

Tämä järjestelmä on suunniteltu raskaiden dieselmoottorimallien sylinteripäiden osakokoonpanoille.

Mitä likaa-aineita voidaan poistaa?

Se poistaa metallihiukkaset, koneistusjätteet, leikkuunesteen jäämät ja sisäisen kontaminaation öljykanavista, polttoaineen kuljetuskanavista, imu/pakoporteista ja jäähdytyskypäristä.

Voiko se puhdistaa vesikypäriä ja öljykanavia?

Kyllä. Järjestelmä yhdistää turbulentin puhdistuksen, vesikypärän tukospuhdistuksen ja kiinteäpistepuhdistuksen kaikkien sisäisten kanavien saavuttamiseksi, mukaan lukien rockeriakselin öljykanavat, polttoaineen paluu-kanavat, öljyn paluu-kanavat, imu/pakoportit ja jäähdytysvesikypärät.

Mitkä puhdistustasot voidaan saavuttaa?

Rocker-varren öljykanava ≤ 0,4 mg; polttoaineen paluukanava ≤ 1,5 mg; öljyn paluukanava ≤ 7,3 mg; imu-/päästöaukot ≤ 14,5 mg; jäähdytyskotelon sisäosa ≤ 56 mg.

Tukeeako se automatisoitua sekamallista tuotantoa?

Kyllä. QR-koodin tunnistus valitsee sopivan puhdistusohjelman. Kiinnityslaitteet ja suuttimet on suunniteltu kaikille versioille. Manuaalista vaihtoa ei vaadita.

Mikä on kiertoaika?

Järjestelmä tuottaa ≤ 38 sekuntia kappaleelta (76 s / 2 kappaletta) ja tukee tuotantoa ≥ 719 hyväksyttyä kappaletta 8 tunnin työvuorossa.

Tukeeako se MES-integraatiota?

Kyllä. OPC UA -viestintä, QR-koodin jäljitettävyys, tuotantotietojen keruu ja MES-liittymä tuetaan täysin.

Sylinteripäiden välipuhdistus raskaiden dieselmoottorien valmistuksessa

Sylinteripäiden välipuhdistus on kriittinen prosessi koneistuksen ja sen jälkeisten toimintojen välillä raskaiden dieselmoottoreiden valmistuksessa. Sylinteripäiden monimutkainen geometria – johon kuuluvat useat öljykanavat, polttoainekanavat, imu- ja pakokanavat sekä jäähdytysnesteenvaipat – vaatii edistyneitä puhdistusteknologioita koneistusjäämien, metallihiukkasten ja työstönesteen saasteiden poistamiseen. Nykyaikaiset moottorivalmistajat vaativat tiukkoja puhtausvaatimuksia sisäisille kanaville varmistaakseen luotettavan moottorin suorituskyvyn, polttoaineen hyötysuhteen ja päästövaatimusten noudattamisen.

Turbulenttipuhdistus monimutkaisille sylinteripäiden geometrioille

Turbulenttinen puhdistus tarjoaa erinomaisen kontaminaation poiston monimutkaisille sylinteripäiden geometrioille. Työkappaleen upottaminen kuumennettuun puhdistusnesteeseen ja turbulenssin aiheuttaminen mahdollistavat teknologian pääsyn sisäisiin kanaviin ja sokeisiin reikiin, joihin perinteinen suihkupuhdistus ei pääse. Yhdistettynä vesikotelon tukin puhdistukseen ja kiinteäpisteiseen puhdistukseen turbulenttinen puhdistus varmistaa koneistusjätteiden täydellisen poiston kaikilta pinnoilta ja sisäisiltä kanavilta.

Robottien kahden työkappaleen käsittely korkean tuotantonopeuden tuotannossa

Robottien kahden työkappaleen käsittelyjärjestelmät mahdollistavat korkean tuotantonopeuden tuotannon nopeilla kierroksilla. Kaksi robottia käsittelee samanaikaisesti kahta työkappaletta saavuttaen kierrosajan 38 sekuntia kohden työkappaletta säilyttäen samalla yhtenäisen puhdistuslaadun. Yhdistettynä QR-kooditunnistukseen ja automaattiseen mallinvaihtoon nämä järjestelmät tukevat täysin automaattista sekamallituotantoa ilman manuaalista puuttumista.

Sylinteripäiden puhdistuksessa käytetty suodatus tekniikka

Tehokkaat suodatusjärjestelmät ovat perustavanlaatuisia jatkuvan puhdistuslaatutason varmistamiseksi sylinteripäiden puhdistuksessa. Kolmitasoiset suodatuskonfiguraatiot – joissa yhdistetään rumpusuodattimet, automaattiset takaisinpesusuodattimet ja pussisuodattimet – mahdollistavat jatkuvan toiminnan ilman pysähdyksiä suodattimien vaihdossa. Suodatus­tarkkuus jopa 10 μm:n tarkkuudella varmistaa puhdistusnesteen laadun säilymisen, mikä vähentää uudelleensaastumisen riskiä ja pidentää nesteiden käyttöikää.

Tekniset tiedot