Új energiájú járművekhez kifejlesztett integrált E-Drive ház robotos tisztító rendszer

A Big Bird Industrial integrált E-Drive ház robotos tisztító rendszere az új energiájú járművek elektromos hajtásláncának gyártásában használt alumínium házak poszt-gépesítéses tisztítására készült. A rendszer eltávolítja a megmunkálási és öntési maradékokat a végső összeszerelés előtt, és támogatja a vegyes modellgyártást automatikus szerszámcserével több munkadarab-változat esetén.

A berendezés készen álló megoldásként érhető el, amely tartalmazza a tervezést, gyártást, telepítést és üzembe helyezést.

Munkadarab-alkalmazások

A rendszer több integrált E-Drive házváltozatot is kezel új energiájú járművekhez:

Minden alkatrész alumínium ház az új energiájú járművek elektromos hajtásláncának alkalmazásaihoz. A rendszer automatikus szerszámcserére képes, és többféle alkatrész változatot kezel egy fogókészlet-gyűjtemény (fixture library) rendszer segítségével.

Automatikus szerszámcserére és vegyes modellgyártásra képes rendszer

A rendszer teljesen automatizált vegyes modellgyártást támogat a következőkkel:

QR-kód felismerés

Egy COGNEX QR-kód olvasó rendszer automatikusan beolvassa az alkatrész azonosítóját a betöltés pillanatában. A rendszer a QR-kód információi alapján választja ki a megfelelő tisztítási programot.

Látószervizsgálati rendszer

Egy COGNEX látási rendszer azonosítja az alkatrész típusát és tájolását, és ezzel irányítja a robotot a pontos megfogáshoz és kezeléshez.

Automatikus szerszámváltás

Minden robot rendelkezik automatikus szerszámcserélő egységgel (Stäubli) és egy fogókészlet-gyűjteménnyel (fixture library), amely 4 fogókészlet-készletet képes tárolni. A rendszer az alkatrész azonosítása alapján automatikusan cseréli a fogókészleteket, így lehetővé teszi a zavartalan vegyes modellgyártást manuális beavatkozás nélkül.

Három robotos konfiguráció

A rendszer három FANUC robotot használ koordinált munkafolyamattal:

• Robot 1: Turbulens tisztítás + Forgó nagynyomású tisztítás

• Robot 2: Ultrahangos tisztítás átadása + Rögzített ponton végzett nagynyomású tisztítás

• Robot 3: Elsődleges öblítés kezelése + Másodlagos öblítés + Fúvással történő szárítás

Többfokozatú tisztítási folyamat

A rendszer több tisztítási technológiát kombinál egy 11 fokozatból álló automatizált sorozatban:

1. fokozat: Betöltés

Az automatikus sorból származó mennyezeti darurobot automatikusan beteszi a munkadarabot a tisztítórendszer betöltőpallétrájára. A szállítórendszer a munkadarabot és a pallót a robot fogadási pozíciójához szállítja.

A betöltőállomás jellemzői:

• Automatikus QR-kód olvasás a munkadarab azonosításához (COGNEX)

• Látási rendszer a munkadarab típusának és tájolásának felismeréséhez (COGNEX)

• Kézközvetítéses indítógombok, vészleállítás és biztonsági fényfüggönyök

• Automatikus levegős fújás az üres pallóhelyekre a robot általi fogadás után

• Kompatibilitás manuális és automatikus betöltési móddal egyaránt

• Emelőgörgős szállítók mindkét végén az automatikus pallókörlet érdekében

2. szakasz: Turbulens és rögzített ponton történő tisztítás (1,5 MPa)

A Robot 1 megfogja a munkadarabot, és átviszi a turbulens tisztítókádba, amelyet előzetesen megtöltöttek tisztítófolyadékkal. A robot rugalmasan változtatja a munkadarab tájolását, miközben a fúvókák turbulens áramlást irányítanak minden felületre a tisztításhoz.

Zavaros tisztítás közben a robotfogó vízjárat-lyukakat záró dugókat nyom le, hogy megakadályozza az alumínium forgácsok vízjárat üregébe jutását a tisztítás során.

A zavaros tisztítás után a lefolyó szelep kinyílik a gyors lefolyás érdekében. A robot a munkadarabot rögzített fúvókás dobozok elé helyezi, amelyeket a munkadarab lyukmintája szerint rendeztek el. A robot megváltoztatja a munkadarab tájolását, hogy minden felület illeszkedjen a megfelelő fúvókapanelhez, így minden lyuk célzott tisztítást kap.

A tisztítás után a robot a munkadarabot a következő állomásra szállítja, miközben döntve engedi le a vizet. A tisztítószivattyú továbbra is feltölti a zavaros tisztító tartályt, hogy készen álljon a következő munkadarabra.

3. szakasz: Forgó nagynyomású tisztítás (40 MPa)

A Robot 1 a munkadarabot a forgó nagynyomású tisztítóállomásra szállítja. A forgó nagynyomású fúvókák 40 MPa-os tisztítóerőt juttatnak a munkadarab célzott területeire. A tisztítás után a robot a munkadarabot a következő állomásra szállítja, miközben döntve engedi le a vizet.

4. szakasz: Ultrahangos tisztítás

Az 1. robot átviszi a munkadarabot az ultrahangos tisztítóállomás pozícionáló palettájára. A tisztítás idején az ultrahangos fürdő fedele automatikusan bezáródik. Ezen az állomáson két pozíció található, így minden munkadarab két ultrahangos tisztítási cikluson mehet keresztül.

Az ultrahangos tisztítás után a 2. robot megfogja a munkadarabot a pozícionáló palettáról, és átviszi a következő állomásra. Modellváltáskor a pozícionáló palettát manuálisan cserélik le egy egyszerű, könnyű kialakítású, merev hibabiztosítással ellátott változatra.

5. szakasz: Rögzített ponton végzett nagynyomású tisztítás (40 MPa)

A 2. robot átviszi a munkadarabot a rögzített ponton végzett nagynyomású tisztítóállomásra. Lineáris, rögzített ponton működő nagynyomású fúvókák 40 MPa-os tisztítóerőt juttatnak a célpontokra. A tisztítás után a robot a munkadarabot a következő állomásra viszi, miközben döntve engedi le róla a vizet. Rövid levegőfúvás távolítja el a felesleges tisztítófolyadékot, mielőtt a munkadarab belépne a következő állomásra.

6. szakasz: Elsődleges permetezéses öblítés

A Robot 2 ebben a szakaszban helyezi el az alkatrészt a pozicionáló palettán, majd visszahúzódik. A szakasz ajtaja bezárul, és a fúvókás doboz leereszkedik, hogy permetezéssel öblítse az alkatrészt. Speciális fúvókák vízcsomag-csapágy öblítést biztosítanak bizonyos házakhoz.

Az öblítés után a fúvókás doboz visszatér eredeti helyzetébe, a szakasz ajtaja kinyílik, és a Robot 3 eltávolítja az alkatrészt, majd átviszi a következő szakaszba. Modellváltáskor a pozicionáló palettát kézzel cserélik ki egy egyszerű, könnyű tervezésű, merev hibabiztosítással ellátott változatra.

7. szakasz: Másodlagos permetezéses öblítés

A Robot 3 megfogja az alkatrészt, és másodlagos permetezéses öblítést végez. Speciális fúvókák vízcsomag-csapágy öblítést biztosítanak bizonyos házakhoz (a tisztítás iránya ellentétes a 6. szakaszéval). Az öblítés után a Robot 3 átviszi az alkatrészt a következő szakaszba.

8. szakasz: Rögzített ponton történő levegővel szárítás

A Robot 3 átvitel során döntve végzi a lefolyasztást, majd a munkadarabot a munkadarab lyúsmintájának megfelelően elrendezett, rögzített fúvókás dobozokhoz helyezi. A sűrített levegő célzott fúvással szárítja meg az összes lyukat és átvezetést.

Külön vízlyuk-záró fúvókák biztosítják a zárók fúvással történő szárítását speciális házak esetében, így a hűtővíz-köpeny folyadék teljesen le tud folyni. A rögzített pontokon történő fúvás után a robot a munkadarab felületén szkennelő módon fúj. A szárítás befejezése után a Robot 3 a munkadarabot a tiszta, kiszáradt pozicionáló palettára helyezi a kimenetnél.

9. szakasz: Másodlagos fúvással történő szárítás

A munkadarab és a paletta ezen a állomáson érkezik meg. Az állomás ajtaja bezárul, és a fúvókás dobozok a munkadarabot és a palettát is fúvással szárítják. Ezen az állomáson automatikus tisztítási/szárítási program érhető el a paletták számára, amelynek tisztítási és fúvással történő szárítási vonalai automatikusan kapcsolhatók.

10. szakasz: Vákuumos szárítás

A munkadarabot a vákuumkamrába szállítják. A felső vákuumkupola hengervezérelt kinyúlásával zárt kamrává zárja be a munkadarabot. A vákuumszivattyú légteleníti a kamrát, így eltávolítja a belső üregekből és vakfuratokból származó maradék nedvességet.

11. szakasz: Hűtés és kirakodás

A munkadarabot a kirakodási pontig szállítják. A hűtőventilátorok a komponens hőmérsékletét a kimenetnél 20 ± 3 °C-ra csökkentik. A kimenet legfeljebb négy munkadarabot tud egyszerre tárolni sorban. Az összes kimeneti szállítószalag védőburkolattal van ellátva a másodlagos szennyeződés megelőzésére. A szállítószalag mindkét végén elhelyezett emelőgörgős szállítószalagok az alsó réteg szállítószalagján keresztül visszajuttatják az üres palettákat a robot általi elhelyezési pozícióba. A rendszer helyet biztosít egy jövőbeni paletta-tisztító és szárító állomás beépítéséhez.

Műszaki tisztasági ellenőrzés

Az új energiával működő járművek elektromos meghajtórendszerének gyártásához az e-meghajtás házának belső átjáróinak tisztasága közvetlenül befolyásolja az elektromos meghajtóegységek teljesítményét és megbízhatóságát.

A rendszert úgy tervezték, hogy kielégítse minden munkadarab-változat szigorú tisztasági követelményeit:

A szárítás minőségét szűrőpapírral történő letörléssel ellenőrzik – nincsenek látható nedvességfoltok, és nem keletkezik vízpárás légáramlat minden típusú furatban.

Fejlett szűrőrendszer-kezelés

A rendszer többfokozatú szűrőrendszert alkalmaz:

Minden szűrő rendelkezik eltömődés-előriasztási és riasztási funkcióval. A lebegő olajtól tisztító folyadékot a lebegő olaj eltávolítására szolgáló úszó típusú és szíjas olajszedők védelmezik, ezzel meghosszabbítva a folyadék élettartamát.

Robotrendszer

A rendszer három FANUC robotot használ:

Minden robot teljesen vízálló (IP67 védettség), rozsdamentes kivitelű és tömített érzékelőkkel rendelkezik. Mindegyik robot automatikus szerszámcserélővel (Stäubli) és hozzáféréssel rendelkezik egy 4 darabos szerszámkészlethez. Ismétlődő pozicionálási pontosság ≤ ±0,2 mm. A szerszámkészletek befogó felületei és helyezőcsapok nem gépelt felületeket használnak (kivéve a folyamatfelületeket és furatokat).

Intelligent Manufacturing Integration

A rendszer az ipar 4.0 követelményeinek megfelelését teljes körű adatkapcsolattal támogatja:

MES-kommunikáció

• PLC gyártási végrehajtási rendszer (MES) hálózati interfészmodullal

• Ethernet-kommunikációs támogatás

• QR-kód alapú alkatrésznyomonkövetés

• Gyártási adatgyűjtést

Kezelői felület

• Mitsubishi érintőképernyős HMI

• Valós idejű berendezés-állapot megjelenítése grafikus vizualizációval

• Tisztítási paraméterek megjelenítése és beállítása

• Hallható és látható riasztások, valamint 500-nál több riasztás történetének tárolása (időpont, cím, ok, megoldás)

• Automatikus és kézi működési módok zárolásvédett működéssel

Okos funkciók

• Hétvégi automatikus keringtetési funkció a folyadék minőségromlás megelőzésére

• Távoli diagnosztikai funkció

• Adatmentés és hálózati csatlakozási interfész

ALKALMAZÁSI ESET

Teljes tisztítási megoldás

A Big Bird Industrial körülhatólagos mérnöki megoldásokat kínál, ideértve:

Folyamatfejlesztés

• Komponensanalízis

• Tisztítási folyamat tervezése

• Tisztasági követelmények értékelése

Felszerelésintegráció

• Többrobotos koordinált tisztítórendszerek

• Nagynyomású tisztítástechnológia (40 MPa)

• Ultrahangos tisztítórendszerek (2 állomás)

• Vákuumos szárítástechnológiát

• Automatikus szerszámváltó rendszerek fogókészlet-tárolóval

• Többfokozatú szűrőkezelést

• Szalag és anyagmozgatási rendszerek

Okos gyártási kapcsolat

• MES-felület

• QR-kódos nyomon követhetőséget

• Gyártási adatgyűjtést

Miért éppen a Big Bird Industrial-t válassza

Új energiájú járművek alkatrészeinek bemutatója

A Big Bird Industrial a járműhajtáslánc-alkatrészek precíziós tisztítási megoldásainak szakértője, és igazolt tapasztalattal rendelkezik az új energiájú járművek elektromos hajtómű házainak tisztításában több elektromos hajtáslánc-alkalmazáshoz, 9 darab munkadarab-változat esetén.

Többrobotos tisztítástechnológia

A rendszer három összehangolt FANUC robotot használ automatikus szerszámváltási képességgel és fogókészlet-tárolóval, így hatékonyan tisztíthatók az összetett elektromos hajtómű házak geometriái több tisztítástechnológia alkalmazásával egyetlen gyártási folyamatban.

Integrált tisztítástechnológiák

A rendszer turbulens tisztítást (1,5 MPa), forgó nagynyomású tisztítást (40 MPa), kétállomásos ultrahangos tisztítást, rögzített ponton alkalmazott nagynyomású tisztítást (40 MPa), kétfokozatú permetező öblítést, kétfokozatú fúvószárítást és vákuumos szárítást kombinál, hogy teljes mértékben eltávolítsa a szennyeződéseket.

Rendszerszintű mérnöki képesség

A vállalat teljes megoldásokat kínál a tisztítási folyamat fejlesztésétől a gyártásba való integrációig, ideértve a többrobotos koordinációt, nagynyomású tisztítást, ultrahangos tisztítást, vákuumos szárítást és az automatikus szerszámcserére szolgáló rendszereket.

Egyedi, nem szabványos mérnöki megoldások

Minden alkatrész és gyártósor egyedi igényeket támaszt. A Big Bird Industrial egyedi mérnöki megoldásokat kínál az alábbiak alapján:

• Alkatrész szerkezetének és anyagának elemzése

• Tisztítási folyamat fejlesztése

• Egyedi fogókészülékek és automatizálási tervezés

• Automatikus szerszámcserére szolgáló rendszer konfigurációja

• Gyártóüzem elrendezése és gyártási folyamatok integrációja

A vállalat nem szabványos mérnöki képessége lehetővé teszi, hogy minden tisztítórendszer az alkatrészek specifikus geometriájához, ciklusidő-igényeihez, tisztasági szabványaihoz és automatizálási szintjéhez igazítható legyen.

Elektromos hajtáslánc-gyártási támogatás

A új energiával működő járművek gyors növekedése mellett a Big Bird Industrial specializált tisztítási megoldásokat kínál az elektromos hajtáslánc-alkatrészekhez, és támogatja a gyártókat az elektromos gyártási átállásban.

GYIK

Milyen alkatrészeket dolgoz fel ez a tisztítórendszer?

Ez a rendszer az új energiával működő járművek gyártásához használt integrált e-hajtásházakhoz és elektromos hajtáslánc-alkatrészekhez készült, ideértve a motorházak végfedeleit, a fogaskerék-házas redukciókat, az inverterházakat, az első/hátsó fedeleket és a motorházakat.

Milyen tisztítási technológiák vannak integrálva?

A rendszer turbulens tisztítást (1,5 MPa), forgó nagynyomású tisztítást (40 MPa), kétállásos ultrahangos tisztítást, rögzített ponton végzett nagynyomású tisztítást (40 MPa), kétfokozatú permetezéses öblítést, kétfokozatú fúvásos szárítást, vákuumos szárítást és hűtést integrál.

Hogyan kezeli a rendszer a többféle munkadarab-változatot?

A rendszer automatikus QR-kód-felismerést, orientációs látáskontrollt és automatikus szerszámcserélő rendszert tartalmaz, amely minden robotnál külön fogókészlettel (4 fogó/robot) rendelkezik, így lehetővé teszi a zavartalan vegyes modellgyártást 9 munkadarab-változat esetén.

Milyen szennyeződések távolíthatók el?

A rendszer eltávolítja a fémforgácsokat, öntési maradványokat, megmunkálási részecskéket és vágófolyadék-szennyeződéseket bonyolult belső ágakból, hűtővíz-köpenyekből és külső felületekről.

Milyen tisztasági szintek érhetők el?

A tisztasági követelmények az alkatrészspecifikációktól függően változnak, általában 7,2 mg és 9,3 mg közötti összes maradék szennyeződésre van szükség, szigorú részecskeméret-eloszlás-ellenőrzéssel és DIN 8296 szerinti felületi feszültségi követelményekkel (≥ 32–36 mN/m).

Testreszabható-e a rendszer?

Igen. Az összes paraméter – beleértve a ciklusidőt, a tisztítási nyomást, a hőmérsékletet, az automatizálás szintjét és a szűrés konfigurációját – testreszabható az ügyfél gyártósori igényei szerint.

E-Drive ház tisztítása új energiájú járművek gyártása során

Az integrált e-hajtásházak tisztítása kritikus folyamat az új energiájú járművek elektromos hajtásláncának gyártásában. Ezek a bonyolult alumínium házak több funkciót – motort, invertert és fogaskerekes hajtóművet – egyesítenek egyetlen alkatrészben, így fejlett tisztítási technológiákra van szükség a megmunkálási maradékok és öntési szennyeződések eltávolításához az összetett belső ágazatokból, vízjáratokból és hűtőcsatornákból. Az e-hajtásházak tisztasága közvetlenül befolyásolja az elektromos hajtásegységek teljesítményét, hatásfokát és megbízhatóságát.

Többrobotos tisztítórendszerek automatikus szerszámcserével

Az elektromos hajtáslánc-alkatrészek gyártása rugalmas, magas hatékonyságú tisztítási megoldásokat igényel, amelyek képesek több munkadarab-változat kezelésére. Az automatikus szerszámcserére képes többrobotos tisztítórendszerek lehetővé teszik a zavartalan vegyes modellgyártást manuális beavatkozás nélkül. A koordinált robotmunkafolyamatok optimalizálják a tisztítási sorrendet, csökkentve az egy ciklusra jutó időt, miközben biztosítják a tisztítási minőség konzisztenciáját minden változatnál. A fogókészletek – 4 fogóval robotonként – rugalmasságot nyújtanak legfeljebb 9 munkadarab-változat esetén.

Ultrahangos és nagynyomású tisztítás összetett házakhoz

A bonyolult e-hajtás házak, amelyek belsejében összetett geometriai formák találhatók, egyedi tisztítási kihívásokat jelentenek. Az ultrahangos tisztítás eléri a belső üregeket és vakfuratokat, amelyekhez a hagyományos permetezéses tisztítás nem jut el, miközben a nagynyomású tisztítás (40 MPa) hatékonyan eltávolítja az elkopásra hajlamos maradékokat a külső felületekről és az olajvezetékekből. A kétállásos ultrahangos tisztítás lehetővé teszi a meghosszabbított tisztítási ciklusokat anélkül, hogy ez negatívan befolyásolná a teljes gyártási kapacitást.

Szűrés és folyadékkezelés az e-hajtás házak tisztításánál

A hatékony szűrés és folyadékkezelés elengedhetetlen a tisztítási minőség folyamatos biztosításához az e-hajtás házak tisztításánál. A többfokozatú szűrőrendszer – dobos szűrők (50 μm), zacskós szűrők (20 μm / 10 μm) és olajszétválasztás – lehetővé teszi a folyamatos üzemelést, valamint az automatikus szűrőcsere-riasztásokat. A 10 μm-es szűrési pontosság biztosítja a tisztítófolyadék minőségét, csökkenti a újra szennyeződés kockázatát és meghosszabbítja a folyadék élettartamát.

Műszaki specifikációk