Uusien energialähteiden ajoneuvojen integroitu E-Drive-kotelojen robottipuhdistusjärjestelmä

The Big Bird Industrialin integroitu E-Drive-kotelojen robottipuhdistusjärjestelmä on kehitetty alumiinikotelojen jälkikäsittelypuhdistukseen uusien energialähteiden ajoneuvojen sähkövoimansiirtojärjestelmien valmistuksessa. Järjestelmä poistaa koneistus- ja valusääntöjä ennen lopullista kokoonpanoa ja tukee sekamallituotantoa automaattisella työkalunvaihdolla useille eri työkappaleen vaihtoehdoille.

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

Käsitteltyjä työkappaleita

Järjestelmä soveltuu useille integroiduille E-Drive-koteloille uusien energialähteiden ajoneuvojen käyttöön:

Kaikki työkappaleet ovat uusiutuvan energian ajoneuvojen sähköisten voimanjakojärjestelmien alumiinikoteloja. Järjestelmä on suunniteltu automaattisella työkalunvaihtokyvyllä, joka mahdollistaa useiden työkappalevarianttien käsittelyn kiinnitysvarasto-järjestelmän kautta.

Automaattinen työkalunvaihto ja sekoitettu mallituotanto

Järjestelmä tukee täysin automaattista sekoitettua mallituotantoa seuraavilla ominaisuuksilla:

QR-koodin tunnistus

COGNEX QR-koodiskannerijärjestelmä lukee työkappaleen tunnisteen automaattisesti latauksen yhteydessä. Järjestelmä valitsee QR-koodin tiedon perusteella sopivan puhdistusohjelman.

Näkötarkastusjärjestelmä

COGNEX-kuvajärjestelmä tunnistaa työkappaleen tyypin ja asennon, ohjaten robottia tarkkaan ottoon ja käsittelyyn.

Automaattinen työkalunvaihto

Jokainen robotti on varustettu automaattisella työkalunvaihtimella (Stäubli) ja kiinnitysvarastolla, joka voi säilyttää 4 kiinnityssettiä. Järjestelmä vaihtaa kiinnitykset automaattisesti työkappaleen tunnisteen perusteella, mahdollistaen saumattoman sekoitetun mallituotannon ilman manuaalista puuttumista.

Kolmen robotin konfiguraatio

Järjestelmä käyttää kolmea FANUC-robottia koordinoitua työnkulmaa varten:

• Robotti 1: Turbulenttinen puhdistus + pyörivä korkeapainepuhdistus

• Robotti 2: Ulträänipuhdistuksen siirto + paikallinen korkeapainepuhdistus

• Robotti 3: Ensimmäinen pesu + toinen pesu + kuivaus ilmalla

Monivaiheinen puhdistusprosessi

Järjestelmä yhdistää useita puhdistusteknologioita yhdeksi 11-vaiheiseksi automatisoiduksi prosessiksi:

Vaihe 1: Lataus

Yläkannen koukkurobotti automaattiselta linjalta lataa työkappaleen automaattisesti puhdistusjärjestelmän latauspalikalle. Kuljetusjärjestelmä siirtää työkappaleen ja palikan robottin ottopaikalle.

Latausasema sisältää:

• Automaattisen QR-koodin skannaamisen työkappaleen tunnistamiseksi (COGNEX)

• Näköjärjestelmän työkappaleen tyypin ja asennon tunnistamiseksi (COGNEX)

• Kahden käden käynnistyspainikkeet, hätäpysäytys ja turvavalosuodattimet

• Automaattisen ilmapuhalluksen tyhjien palikkojen sijoituspaikoille robottin ottamisen jälkeen

• Yhteensopivuuden sekä manuaalisen että automaattisen lataustavan kanssa

• Nosto-rolleikuljettimet molemmissa päissä automaattista palikkapiirikäyttöä varten

Vaihe 2: Turbulentti ja kiinteäpisteinen puhdistus (1,5 MPa)

Robotti 1 ottaa työkappaleen kiinni ja siirtää sen turbulentin puhdistusaltaaseen, joka on esitäytetty puhdistusnesteellä. Robotti muuttaa joustavasti työkappaleen asentoa, kun suuttimet ohjaavat turbulentin virtauksen kaikkiin pinnoihin.

Turbulenttisen puhdistuksen aikana robotin kiinnitin lukitsee vesisäiliön reiät estääkseen alumiinipuruja pääsemästä vesisäiliön kammioon puhdistuksen aikana.

Turbulenttisen puhdistuksen jälkeen tyhjennysventtiili avautuu nopean tyhjennyksen varmistamiseksi. Robotti asettaa työkappaleen paikallaan oleviin suihkukoteloihin, jotka on järjestetty työkappaleen reikäkuvion mukaan. Robotti muuttaa työkappaleen asentoa siten, että jokainen pinta kohdistuu vastaaviin suihkupaneelien pintoihin, mikä varmistaa kaikkien reikien kohdennetun puhdistuksen.

Puhdistuksen jälkeen robotti siirtää työkappaleen seuraavaan vaiheeseen kallistustyhjennyksen aikana siirron aikana. Puhdistuspumppu jatkaa turbulenssialtaan täyttämistä, jotta se on valmis seuraavaa työkappaletta varten.

Vaihe 3: Pyörivä korkeapainepuhdistus (40 MPa)

Robotti 1 siirtää työkappaleen pyörivään korkeapainepuhdistusasemaan. Pyörivät korkeapainesuihkut tuottavat 40 MPa:n puhdistustehon työkappaleen kohdealueille. Puhdistuksen jälkeen robotti siirtää työkappaleen seuraavaan vaiheeseen kallistustyhjennyksen aikana siirron aikana.

Vaihe 4: Ultraäänipesu

Robotti 1 siirtää työkappaleen ultraäänipesuaseman sijoituspallotille. Ultraäänikämpän kansi sulkeutuu automaattisesti pesun aikana. Tällä asemalla on kaksi paikkaa, joten jokainen työkappale voi käydä kahden ultraäänipesukerran läpi.

Ultraäänipesun jälkeen robotti 2 ottaa työkappaleen kiinni sijoituspallotilta ja siirtää sen seuraavaan asemaan. Mallinvaihdosta varten sijoituspallotila vaihdetaan manuaalisesti yksinkertaiseen, kevyeen suunnitteluun, jossa on mekaaninen virhesuojaus.

Vaihe 5: Kiinteäpisteinen korkeapainepesu (40 MPa)

Robotti 2 siirtää työkappaleen kiinteäpisteiseen korkeapainepesuasemaan. Lineaariset kiinteäpisteiset korkeapainepuristimet tuottavat 40 MPa:n pesutehonsa kohdealueille. Pesun jälkeen robotti siirtää työkappaleen seuraavaan asemaan kallistusvirtaus-toiminnolla siirron aikana. Lyhyt ilmapuhallus poistaa ylimääräisen pesunesteen ennen kuin työkappale pääsee seuraavaan asemaan.

Vaihe 6: Ensisijainen suihkupesu

Robotti 2 asettaa työkappaleen paikalleen tässä asemassa ja vetäytyy takaisin. Aseman ovi sulkeutuu ja suihkukotelo laskeutuu suorittamaan suihkupesua työkappaleelle. Erityisesti suunnitellut suutimet tarjoavat vesisuojapulkkien pesun tiettyihin koteloihin.

Pesun jälkeen suihkukotelo palaa alkuperäiseen asentoonsa, aseman ovi avautuu ja robotti 3 ottaa työkappaleen ja siirtää sen seuraavaan asemaan. Mallinvaihdossa paikannuspallakka vaihdetaan manuaalisesti yksinkertaiseen, kevyeen suunnitteluun, jossa on mekaaninen virhesuojaus.

Vaihe 7: Toissijainen suihkupesu

Robotti 3 ottaa työkappaleen kiinni ja suorittaa toissijaisen suihkupesun. Erityisesti suunnitellut suutimet tarjoavat vesisuojapulkkien pesun tiettyihin koteloihin (pesusuunta vastakkainen kuin vaiheessa 6). Pesun jälkeen robotti 3 siirtää työkappaleen seuraavaan asemaan.

Vaihe 8: Kiinteäpisteinen puhaltaumakuivatus

Robotti 3 suorittaa kallistus-tyhjennyskuivauksen siirron aikana, minkä jälkeen se asettaa työkappaleen kiinteisiin suutinkoteloihin työkappaleen reikäkuvion mukaisesti. Paineilma tarjoaa kohdennetun puhaltaisukuivauksen kaikkiin reikiin ja kulkukäytäviin.

Erityisesti vesireikien tukkumisen estämiseen tarkoitetut suutimet tarjoavat tukkujen puhaltaisukuivauksen tietyille koteloille, mikä varmistaa, että jäähdytysneste voi tyhjentyä täysin. Kiinteän pisteen puhaltaisukuivauksen jälkeen robotti suorittaa skannaavan puhaltaisukuivauksen työkappaleen pinnalla. Kuivauksen jälkeen robotti 3 asettaa työkappaleen puhtaalle ja kuivatulle sijoitusalustalle ulostulossa.

Vaihe 9: Toissijainen puhaltaisukuivaus

Työkappale ja alusta kuljetetaan tähän asemaan. Aseman ovi sulkeutuu, ja suutinkotelot suorittavat puhaltaisukuivauksen sekä työkappaleelle että alustalle. Tässä asemassa on automaattinen puhdistus/kuivausohjelma alustoille, jossa puhdistus- ja puhaltaisukuivauslinjat voidaan vaihtaa automaattisesti.

Vaihe 10: Tyhjiökuivaus

Työkappale siirretään tyhjiökammioon. Ylätyhjiöpeite laajenee sylinteritoiminnalla ja sulkee työkappaleen tiukkaan kammioon. Tyhjiöpumppu tyhjentää kammion ja poistaa jäljelle jäänyt kosteus sisäisistä kammioista ja sokeista rei'istä.

Vaihe 11: Jäähdytys ja purkaminen

Työkappale siirretään purkupaikalle. Jäähdytysventilaattorit laskevat komponentin lämpötilan 20±3 °C:een ulostulossa. Ulostulo voi pitää jonossa enintään neljä työkappaletta. Kaikki ulostulokuljetinratat on varustettu suojakansilla toissijaisen kontaminaation estämiseksi. Nostorullakuljetinratat molemmissa päissä palauttavat tyhjät paletit robottiasennuspaikalle alakerroksen kuljetinradan kautta. Järjestelmä varaa tilaa tulevaa paletin puhdistus- ja kuivatusasemaa varten.

Tekninen puhdistusvalvonta

Uusien energialähteiden ajoneuvojen sähkövoiman siirtojärjestelmien valmistuksessa sähkömoottorin koteloissa olevien sisäisten kanavien puhtaus vaikuttaa suoraan sähkömoottoriyksiköiden suorituskykyyn ja luotettavuuteen.

Järjestelmä on suunniteltu täyttämään jokaisen työkappaleen erityiset puhdistusvaatimukset:

Kuivatuslaatu tarkistetaan pyyhkimällä työkappaleen pinnat suodatinpaperilla – ei näkyviä kosteusjälkiä eikä vesihöyryä, kun kaikkiin reikiin puhalletaan ilmaa.

Edistynyt suodatinhallinta

Järjestelmä käyttää monitasoista suodatinjärjestelmää:

Kaikissa suodattimissa on tukkoontumisen varhaisvaroitus- ja varoitusfunktiot. Kelluva öljynpoistolaite (float-tyyppi) ja vyötyyppinen öljynpoistolaite poistavat kelluvan öljyn puhdistusnesteestä, mikä pidentää nesteen elinikää.

Robottijärjestelmä

Järjestelmä käyttää kolmea FANUC-robottia:

Kaikki robotit ovat täysin vesitiukkuja (IP67-suojauksella), ruostumattomasta rakenteesta ja tiukennetuilla antureilla. Jokaisessa robotissa on automaattinen työkalunvaihtolaitteisto (Stäubli) ja pääsy kiinnitysosien kirjastoon, jossa on 4 eri kiinnitysosasettia. Toistettavuus ≤ ±0,2 mm. Kiinnitysosien puristuspinnat ja sijoitusnastat eivät käytä koneistettuja pintoja (paitsi prosessipintoja ja reikiä).

Älykäs valmistustekniikan integrointi

Järjestelmä täyttää Industry 4.0 -vaatimukset laajan datayhteyden kautta:

MES-viestintä

• PLC, jossa MES-verkkoliitännän moduuli

• Ethernet-viestintätuen tukeminen

• QR-koodipohjainen työkappaleiden seuranta

• Tuotantotietojen keruu

Käyttäjäliittymä

• Mitsubishi-kosketusnäyttö HMI

• Tilanteellisen laitteiston tilan näyttö reaaliajassa graafisen visualisoinnin avulla

• Puhdistusparametrien näyttö ja säätö

• Äänelliset ja visuaaliset hälytykset sekä yli 500 hälytyksen historia (aika, osoite, syy, ratkaisu)

• Automaattinen ja manuaalinen käyttötila interlock-suojauksella

Älykkäät ominaisuudet

• Viikonloppuisen automaattisen kiertofunktion tuki nesteiden hajoamisen estämiseksi

• Etädiagnostiikkamahdollisuus

• Tietojen varmuuskopiointi ja verkkoliitännän rajapinta

Sovellustapaus

Kokonaisvaltainen puhdistusratkaisu

Big Bird Industrial tarjoaa kattavia insinöörisihtejä, mukaan lukien:

Prosessin kehittäminen

• Komponenttianalyysi

• Puhdistusprosessin suunnittelu

• Puhdistusvaatimusten arviointi

Laitteiden integrointi

• Usean robotin koordinoitu puhdistusjärjestelmä

• Korkeapaineinen puhdistusteknologia (40 MPa)

• Ulträäni-puhdistusjärjestelmät (2 paikkaa)

• Imukuvutusteknologian

• Automaattiset työkalunvaihtojärjestelmät kiinnitysvarastolla

• Monitasoiset suodatusjärjestelmät

• Kuljetin- ja materiaalinkäsittelyjärjestelmät

Älykkään valmistuksen yhteys

• MES-käyttöliittymä

• QR-koodiseuranta

• Tuotantotietojen keruu

Miksi valita Big Bird Industrial

Uuden energian ajoneuvokomponenttien kokemus

Big Bird Industrial keskittyy tarkkuuspohjaisten puhdistusratkaisujen tarjoamiseen automaali- ja voimansiirto-osille, ja sillä on vahva kokemus uuden energian ajoneuvojen sähkömoottorikotelojen puhdistuksesta useissa sähkövoimansiirto-sovelluksissa yhteensä 9 eri työkappalevariantin osalta.

Monirobottipuhdistusteknologia

Järjestelmä käyttää kolmea koordinoitua FANUC-robottia automaattisella työkalunvaihtokyvyllä ja kiinnitysvarastolla, mikä mahdollistaa tehokkaan puhdistuksen monimutkaisille sähkömoottorikoteloiden muodoille useilla puhdistusteknologioilla yhdessä tuotantosarjassa.

Yhdistetyt puhdistusteknologiat

Järjestelmä yhdistää turbulentin puhdistuksen (1,5 MPa), pyörivän korkeapaineisen puhdistuksen (40 MPa), kahden-asentoinen ultraäänipuhdistuksen, tarkkaan kohtaan kohdistetun korkeapaineisen puhdistuksen (40 MPa), kahden vaiheen suihkupesun, kahden vaiheen puhaltaimen kuivausjärjestelmän ja tyhjiökuivausjärjestelmän laajan skaalan kontaminaanttien poistamiseksi.

Järjestelmätason insinöörikyky

Yritys tarjoaa kokonaisratkaisut puhdistusprosessin kehittämisestä tuotantoon integrointiin, mukaan lukien useiden robottien koordinointi, korkeapaineinen puhdistus, ultraäänipuhdistus, tyhjiökuivaus ja automaattinen työkalunvaihtojärjestelmä.

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

• Mukautetut kiinnityslaitteet ja automaatio-suunnittelu

• Automaattisen työkalunvaihtojärjestelmän konfigurointi

• Tehtaan sijoittelu ja tuotantoprosessin integrointi

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

Sähkömoottorikäyttöisten voimansiirtojen valmistustuki

Uusien energialähteiden ajoneuvojen nopean kasvun myötä Big Bird Industrial tarjoaa erikoistuneita puhdistusratkaisuja sähkömoottorikäyttöisten voimansiirtojen komponenteille ja tukee valmistajia siirtymässä sähköistettyyn tuotantoon.

Usein kysytyt kysymykset

Mitä komponentteja tämä puhdistusjärjestelmä käsittelee?

Tämä järjestelmä on suunniteltu integroituja sähkömoottorikoteloita ja sähkövoiman siirtoon liittyviä komponentteja varten uusien energialähteiden ajoneuvojen valmistukseen, mukaan lukien moottorin päätulpat, vaihteiston koteloita, invertterikotelot, etu- ja takakannet sekä moottorikotelot.

Mitkä puhdistusteknologiat ovat integroitu?

Järjestelmä sisältää turbulentin puhdistuksen (1,5 MPa), pyörivän korkeapainepuhdistuksen (40 MPa), kahden-asemaisen ultraäänipuhdistuksen, tarkkaan kohtaan kohdistetun korkeapainepuhdistuksen (40 MPa), kahdenasteisen suihkupesun, kahdenasteisen puhaltaimen kuivausvaiheen, tyhjiökuivausvaiheen ja jäähdytyksen.

Miten järjestelmä käsittelee useita eri työkappalevariantteja?

Järjestelmässä on automaattinen QR-koodintunnistus, orientaation tarkastus kuvantunnistuksella ja automaattinen työkalunvaihtojärjestelmä, jossa jokaisella robotilla on kiinnitysosakirjasto (4 kiinnitystä robottia kohden), mikä mahdollistaa saumattoman sekamallituotannon yhdeksän eri työkappalevariantin välillä.

Mitä likaa-aineita voidaan poistaa?

Se poistaa metallihiukkaset, valusäännökset, koneistusjätteet ja leikkuunesteen saastumisen monimutkaisista sisäisistä kanavista, jäähdytyskanelleista ja ulkoisista pinnoista.

Mitkä puhdistustasot voidaan saavuttaa?

Siivousvaatimukset vaihtelevat komponentin määrittelyjen mukaan, yleensä kokonaissuodattavan saasteen määrä on 7,2–9,3 mg, ja hiukkaskokojakaumaa sekä pinnanjännitystä (DIN 8296: ≥ 32–36 mN/m) valvotaan tiukasti.

Onko järjestelmä muokattavissa?

Kyllä. Kaikki parametrit – mukaan lukien kiertoaika, pesupaine, lämpötila, automaatioaste ja suodatuskonfiguraatio – ovat muokattavissa asiakkaan tuotantolinjan vaatimusten mukaan.

E-Drive-kotelojen puhdistus uusien energialähteiden ajoneuvojen valmistuksessa

Integroidun sähkömoottorin koteloja siivotaan kriittisessä prosessissa uusien energiateknologisten ajoneuvojen sähkövoiman siirtojärjestelmien valmistuksessa. Nämä monimutkaiset alumiinikotelot yhdistävät useita toimintoja – moottorin, invertterin ja vähennyspyörän – yhdeksi komponentiksi, mikä edellyttää edistyneitä siivousmenetelmiä koneistusjäämien ja valussa syntyneiden saasteiden poistamiseen monimutkaisista sisäisistä kanavista, vesikypärästä ja jäähdytyskanavista. Sähkömoottorikomponenttien puhtaus vaikuttaa suoraan sähkömoottoriyksiköiden suorituskykyyn, tehokkuuteen ja luotettavuuteen.

Monirobottisiivousjärjestelmät automaattisella työkalunvaihtojärjestelmällä

Sähkövoiman siirtojärjestelmän komponenttien valmistus vaatii joustavia ja korkean tehokkuuden puhdistusratkaisuja, jotka kykenevät käsittelyyn useita erilaisia työkappaleita. Monirobottipohjaiset puhdistusjärjestelmät, joissa on automaattinen työkalunvaihtokyky, mahdollistavat saumattoman sekamallituotannon ilman manuaalista puuttumista. Koordinoitujen robottityöprosessien avulla puhdistusjärjestykset optimoidaan, mikä lyhentää kierrosaikoja samalla kun varmistetaan yhtenäinen puhdistuslaatu kaikille työkappalemuunnelmille. Kiinnitysvarastot, joissa on 4 kiinnitystä kohden robottia, tarjoavat joustavuutta jopa 9:lle työkappalemallille.

Ulträänipuhdistus ja korkeapaineinen puhdistus monimutkaisille koteloille

Monimutkaiset sähkömoottorin kotelot, joissa on hankalia sisäisiä geometrioita, aiheuttavat ainutlaatuisia puhdistushaasteita. Ulträäni­puhdistus pääsee sisäisiin kammioihin ja sokeisiin reikiin, joihin tavallinen suihkupuhdistus ei pääse, kun taas korkeapaineinen puhdistus (40 MPa) poistaa tehokkaasti kovia jäämiä ulkopinnoilta ja öljykanavista. Kahden aseman ulträäni­puhdistus mahdollistaa pidennettyjä puhdistusjaksoja ilman, että kokonaistuotantosuorituskyky kärsii.

Suodatus ja nesteiden hallinta sähkömoottorin kotelojen puhdistuksessa

Tehokas suodatus ja nesteiden hallinta ovat välttämättömiä johdonmukaisen puhdistuslaatutason varmistamiseksi sähkömoottorin kotelojen puhdistuksessa. Monitasoiset suodatusjärjestelmät, joissa käytetään rumpusuodattimia (50 μm), pussisuodattimia (20 μm / 10 μm) ja öljynerottimia, mahdollistavat jatkuvan toiminnan automaattisilla suodattimen vaihtohälytyksillä. Suodatus­tarkkuus jopa 10 μm:n tarkkuudella varmistaa puhdistusnesteiden laadun säilymisen, mikä vähentää uudelleensaastumisen riskejä ja pidentää nesteiden käyttöikää.

Tekniset tiedot