Sistema di pulizia ad alta pressione per statore/rotore del freno a correnti parassite nelle trasmissioni per veicoli commerciali

Il sistema industriale Big Bird di pulizia ad alta pressione per statore/rotore è stato sviluppato per la pulizia post-macchinazione dei componenti statore e rotore impiegati nei sistemi frenanti a correnti parassite delle trasmissioni per veicoli commerciali. Il sistema rimuove trucioli, particelle di grafite, polvere di ferro e residui di fluido da taglio prima del montaggio finale e supporta la produzione mista di più varianti di pezzi.

L’attrezzatura è fornita come soluzione chiavi in mano, comprensiva di progettazione, produzione, installazione e messa in servizio.

Applicazioni sul pezzo in lavorazione

Il sistema accetta diverse varianti di statore/rotore per applicazioni di freno a correnti parassite nelle trasmissioni:

Tutti i pezzi sono componenti statore e rotore per freni a correnti parassite destinati a veicoli commerciali pesanti. Il sistema è progettato per accogliere pezzi con dimensioni massime di 700 × 600 × 600 mm e peso fino a 80 kg.

Produzione automatica a modelli misti

Il sistema supporta la produzione automatica a modelli misti con:

Riconoscimento codice QR

Un dispositivo di scansione codici QR COGNEX legge automaticamente l’identificazione del pezzo in lavorazione al momento del caricamento. Lo scanner è regolabile orizzontalmente per un posizionamento flessibile.

Sistema di ispezione visiva

Un sistema di visione COGNEX con ispezione tramite telecamera conferma il tipo e l’orientamento del pezzo in lavorazione al momento del caricamento, garantendo la selezione corretta del programma.

Cambio manuale del pallet

Due tipi di pallet accolgono tutte le 12 varianti di pezzo in lavorazione. Il cambio tra famiglie di componenti (statore vs. rotore) avviene manualmente mediante un sistema di pallet a cambio rapido.

Prevenzione degli errori

Il rilevamento della presenza del pezzo in lavorazione e la verifica dell’orientamento evitano errori di caricamento e garantiscono l’integrità del processo.

Processo di pulizia multistadio

Il sistema combina diverse tecnologie di pulizia in una sequenza automatizzata di sei stadi:

Stadio 1: Caricamento (1ST)

L’operatore posiziona il pezzo in lavorazione sul pallet di posizionamento situato sul nastro trasportatore di caricamento. Il nastro trasporta il pezzo fino alla posizione di prelievo del robot. Il robot afferra il pezzo e lo trasferisce nella camera di pulizia.

Dopo che il robot rimuove il pezzo in lavorazione, il pallet vuoto viene riportato nella posizione di caricamento, pronto per il successivo pezzo in lavorazione. Questa stazione dispone di rilevamento dell’orientamento del pezzo in lavorazione, rilevamento della presenza, scansione del codice QR e ispezione visiva per l’identificazione del componente. Due tipi di pallet consentono di gestire tutti i pezzi in lavorazione, con cambio manuale tra le varianti statore e rotore.

Fase 2: Pulizia turbolenta e a punto fisso (2ST) — 1,0 MPa

Il robot a 6 assi tiene il pezzo in lavorazione e lo trasferisce nella vasca di pulizia turbolenta, già pre-riempita con liquido detergente. Il robot modifica flessibilmente l’orientamento del pezzo in lavorazione mentre ugelli circondanti indirizzano un flusso turbolento per pulire tutte le superfici.

Dopo la pulizia turbolenta, la valvola di scarico si apre per scaricare rapidamente il serbatoio (tempo di scarico ≤5 secondi). Il robot posiziona il pezzo da lavorare nelle apposite scatole ugelli fisse, disposte in base ai pattern dei fori del pezzo. Il robot modifica l’orientamento del pezzo per allineare ogni superficie ai corrispondenti pannelli ugelli, garantendo che tutti i fori e le cavità interne ricevano una pulizia mirata.

Due pannelli di scatole ugelli accolgono famiglie di pezzi da lavorare di grandi e piccole dimensioni, con cambio manuale tra di essi. Dopo la pulizia, il robot trasferisce il pezzo da lavorare alla stazione successiva. La pompa di pulizia continua a riempire il serbatoio turbolento, rendendolo pronto per il pezzo successivo.

Fase 3: Pulizia ad alta pressione (3ST) — ≥35 MPa (regolabile fino a 50 MPa)

Il robot trasferisce il pezzo da lavorare alla stazione di pulizia ad alta pressione. Il robot modifica l’orientamento del pezzo per allinearlo agli ugelli fissi ad alta pressione, eseguendo una pulizia ad alta pressione sulle aree critiche, inclusi i fori ciechi e le cavità interne.

Questa stazione è dotata di ugelli lineari e di ugelli ad angolo di 90° per una copertura completa. Ugelli rotanti ad alta pressione aggiuntivi (diametro del getto ≥60 mm) garantiscono una pulizia a scansione sulle superfici del pezzo in lavorazione.

Dopo la pulizia ad alta pressione, il robot trasferisce il pezzo in lavorazione alla stazione successiva con drenaggio inclinato durante il trasferimento.

Stadio 4: Risciacquo completo (4ST) — Risciacquo a spruzzo + Risciacquo turbolento ad immersione + Asciugatura ad alta efficienza

Il robot posiziona il pezzo in lavorazione sul pallet di posizionamento all’interno di questa stazione. Meccanismi di serraggio fissano saldamente il pezzo in posizione.

Un serbatoio mobile per l’acqua si estende per racchiudere il pezzo da trattare insieme al serbatoio fisso di lavaggio. Ugelli fissi eseguono un risciacquo a spruzzo sul pezzo da trattare. Contestualmente, l’acqua riempie gradualmente il serbatoio, immergendo il pezzo nel fluido di lavaggio e generando un flusso turbolento per un risciacquo completo sia interno che esterno.

Dopo il processo di risciacquo in due stadi, l’asciugatura ad alta efficienza rimuove l’umidità superficiale dal pezzo in lavorazione. Questo processo di asciugatura non utilizza aria compressa. Dopo il risciacquo, il serbatoio mobile dell’acqua si apre, i serraggi si rilasciano e il robot trasferisce il pezzo in lavorazione sul pallet del nastro di uscita.

Per prolungare il tempo di risciacquo, questa stazione dispone di due posizioni. Il robot posiziona il pezzo in lavorazione in una posizione mentre preleva un pezzo già risciacquato dall’altra posizione. Ugelli fissi per soffiaggio asciugano ulteriormente il pezzo, se necessario.

Questa stazione dispone di un serbatoio d’acqua indipendente, di una pompa e di un sistema di filtrazione funzionanti a temperatura ambiente. Due tipi di pallet consentono di gestire le varianti statore e rotore, con cambio manuale.

Stadio 5: Asciugatura a vuoto (5ST) — ≤10 mbar

Il pezzo in lavorazione e il pallet vengono trasportati nella camera a vuoto. Il coperchio superiore mobile viene esteso mediante azionamento pneumatico per formare una camera stagna insieme al coperchio inferiore fisso.

La pompa a vuoto svuota la camera, riducendo la pressione fino a 10 mbar. Ciò abbassa la temperatura di saturazione del vapore, provocando l’evaporazione dell’umidità residua da tutte le superfici e dalle cavità interne.

Dopo l'essiccazione a vuoto, la camera viene depressurizzata, la cappa mobile ritorna nella sua posizione originale e il nastro trasportatore porta il pezzo in lavorazione alla stazione successiva.

Fase 6: Raffreddamento e scarico (6ST)

Il pezzo in lavorazione viene trasportato nel canale di raffreddamento. Il raffreddamento forzato ad aria e i ventilatori riducono la temperatura del componente alla temperatura ambiente ±3 °C. Il canale di raffreddamento può contenere fino a 10 pezzi in coda. Il sistema misura tre o più punti su ciascun pezzo per garantire l'uniformità della temperatura (differenza massima-minima ≤1 °C) e una temperatura coerente tra pezzi consecutivi (variazione di temperatura ≤3 °C tra un pezzo e l'altro).

Dopo il raffreddamento, il pezzo in lavorazione e il pallet vengono trasportati nella posizione di scarico. L'operatore rimuove il pezzo. I pallet vuoti vengono riportati alla posizione di carico tramite il nastro trasportatore inferiore per il ricircolo dei pallet. Questa stazione è dotata di rilevamento della presenza del pezzo, monitoraggio della temperatura ambiente e monitoraggio della temperatura superficiale del pezzo.

Tecnologia di pulizia ad alta pressione

Il sistema è dotato di un sistema di pulizia ad alta pressione con eccezionale capacità:

Questa elevata pressione consente la rimozione efficace di trucioli di lavorazione ostinati, particelle di grafite e polvere di ferro da fori ciechi e cavità interne complesse, inaccessibili alla pulizia convenzionale.

Tecnologia di essiccazione a vuoto

Il sistema dispone di un’essiccazione sottovuoto avanzata per una completa eliminazione dell’umidità:

L’essiccazione sottovuoto garantisce che i componenti siano completamente asciutti per le operazioni successive, senza rischio di macchie d’acqua o corrosione.

Controllo della pulizia tecnica

Nella produzione di freni di ralenti per veicoli commerciali, la pulizia dei componenti dello statore e del rotore influisce direttamente sulle prestazioni e sull'affidabilità del freno di ralenti.

Il sistema è progettato per soddisfare rigorosi requisiti di pulizia:

Gestione avanzata della filtrazione

Il sistema utilizza un sistema di filtrazione a tre stadi (o superiore):

Caratteristiche del filtro:

• Allarme ostruzione filtro visualizzato sull’HMI

• Capacità di sostituzione filtro senza interruzione (sostituzione sacco ≥15 giorni; sostituzione filtro ad alta pressione ≥30 giorni)

• Monitoraggio della pressione differenziale per rilevare danni o ostruzioni ai sacchi

• Sacchi filtranti: dimensioni 180 × 810 mm

• Accesso agevole per pulizia e sostituzione

Sistema di separazione dell’olio

Il sistema dispone di una capacità completa di separazione dell’olio:

• Configurazione: 2 skimmer per olio a galleggiamento + 1 skimmer per olio a nastro

• Ciclo di sostituzione dello skimmer per olio: ≥2 anni

• Copertura superficiale dell’olio: <10% della superficie liquida

• Portata di rimozione dell’olio:  ≥99%

• Affidabilità del galleggiante: Funzionamento stabile ≥3 mesi con rilevamento accurato del livello del liquido

Integrazione della Manifattura Intelligente

Il sistema soddisfa i requisiti Industry 4.0 grazie a una connettività dati completa:

Comunicazione con il sistema MES

• PLC Siemens S7-1500 con PROFINET

• Due porte Ethernet indipendenti con indirizzi IP separati

• Comunicazione OPC UA per l’acquisizione dati

• Capacità di diagnostica remota per la risoluzione dei problemi in tempo reale

Interfaccia operatore

• Schermo tattile Siemens TP1200 (minimo 12 pollici)

• Cambio lingua cinese/inglese

• Visualizzazione informazioni sul pezzo in lavorazione

• Selezione del programma di pulizia

• Monitoraggio dell'andamento della pulizia

• Visualizzazione di temperatura e pressione

• Diagnosi dei guasti e visualizzazione degli allarmi con indicazioni per la risoluzione dei problemi

• Monitoraggio del livello del liquido nel serbatoio e allarme

Acquisizione di dati

• Monitoraggio dei guasti dell’attrezzatura (tempo, frequenza)

• Registrazione del numero di pezzi prodotti e del tempo di ciclo

• Monitoraggio della disponibilità operativa dell’attrezzatura

• Monitoraggio del consumo di energia (contatore intelligente SIEMENS)

• Monitoraggio del consumo di acqua e aria

Caso di applicazione

Soluzione completa per la pulizia

Big Bird Industrial fornisce soluzioni ingegneristiche complete, tra cui:

Sviluppo del processo

• Analisi dei componenti per parti di statore/rotore

• Progettazione del processo di pulizia per componenti del rallentatore del cambio

• Valutazione dei requisiti di pulizia

Integrazione degli equipaggiamenti

• Sistemi di pulizia ad alta pressione (35 MPa, massimo 50 MPa)

• Tecnologia di pulizia turbolenta

• Sistemi di essiccazione a vuoto

• Gestione della filtrazione multistadio

• Sistemi di Nastri Trasportatori e Movimentazione Materiale

Connessione alla produzione intelligente

• Interfaccia MES (OPC UA)

• Tracciabilità tramite codice QR

• Acquisizione dati di produzione

Perché scegliere Big Bird Industrial

Esperienza sui componenti del cambio

Big Bird Industrial si specializza in soluzioni di pulizia di precisione per componenti del powertrain di autovetture e veicoli commerciali, con comprovata esperienza nella pulizia di statori e rotori per sistemi di rallentatore del cambio.

Tecnologia di pulizia ad alta pressione

Il sistema eroga una pulizia ad alta pressione fino a 35 MPa (massimo regolabile a 50 MPa) — significativamente superiore rispetto ai sistemi di pulizia convenzionali — garantendo la rimozione efficace di contaminanti ostinati da fori ciechi e cavità interne complesse.

Tecnologia di essiccazione a vuoto

Il sistema raggiunge livelli di vuoto fino a 10 mbar per l’eliminazione completa dell’umidità da tutte le superfici, dai fori ciechi e dalle cavità interne — eliminando il rischio di macchie d’acqua o corrosione.

Capacità ingegneristica a livello di sistema

L'azienda fornisce soluzioni complete, dallo sviluppo del processo di pulizia all'integrazione produttiva, inclusi la pulizia ad alta pressione, l'essiccazione a vuoto, la tracciabilità intelligente e la connettività con il sistema MES.

Ingegneria Personalizzata Non Standard

Ogni componente e linea di produzione presenta requisiti specifici. Big Bird Industrial offre soluzioni ingegneristiche personalizzate basate su:

• Analisi della struttura e del materiale del componente

• Sviluppo del processo di pulizia

• Progettazione personalizzata di attrezzature e automazione

• Integrazione del layout dello stabilimento e del flusso produttivo

La capacità aziendale di ingegneria non standard consente di personalizzare ogni sistema di pulizia in base alla geometria specifica dei componenti, ai requisiti di tempo di ciclo, agli standard di pulizia e al livello di automazione.

Supporto alla produzione mista

Il sistema gestisce 12 varianti di pezzi da lavorare con cambio pallet e riconoscimento codici QR, supportando una produzione flessibile per diverse famiglie di componenti.

Domande frequenti

Quali componenti elabora questo sistema di pulizia?

Questo sistema è progettato per componenti di statore e rotore impiegati nei sistemi frenanti a resistenza per veicoli commerciali — 12 varianti in ghisa sferoidale e ghisa grigia, del peso compreso tra 2,43 e 10,5 kg.

Quali pressioni di pulizia sono disponibili?

Il sistema eroga una pulizia ad alta pressione fino a 35 MPa (minimo), con pressione massima regolabile fino a 50 MPa tramite controllo VFD.

Qual è il livello di vuoto raggiunto durante l'essiccazione?

Il sistema raggiunge livelli di vuoto fino a 10 mbar per rimuovere completamente l'umidità da tutte le superfici e dalle cavità interne.

Quali contaminanti possono essere rimossi?

Rimuove trucioli metallici, particelle di grafite, polvere di ferro, residui di fluido da taglio e contaminazione oleosa da superfici, fori ciechi e cavità interne.

Quali livelli di pulizia possono essere raggiunti?

Contaminazione residua totale ≤0,55 mg/kg; particelle metalliche ≤600 μm; particelle non metalliche ≤1200 μm. La pulizia della superficie è verificata mediante striscio con carta bianca (5 strisci, nessuna discolorazione).

Il sistema è personalizzabile?

Sì. Tutti i parametri — inclusi tempo di ciclo, pressione di pulizia, temperatura e livello di automazione — sono personalizzabili in base ai requisiti della linea di produzione del cliente.

Qual è il tempo di ciclo tipico?

Il sistema garantisce un tempo di ≤2 minuti per pezzo, supportando la produzione su larga scala nel settore della fabbricazione di powertrain per veicoli commerciali.

Pulizia di statore/rotore nella produzione di trasmissioni per veicoli commerciali

I componenti dello statore e del rotore nei sistemi frenanti di trasmissione richiedono una pulizia precisa per garantire prestazioni affidabili. Questi componenti di precisione, con geometrie complesse — inclusi fori ciechi, cavità interne e finiture superficiali fini — necessitano tecnologie avanzate di pulizia per rimuovere trucioli metallici, particelle di grafite e residui di lavorazione. I sistemi di pulizia ad alta pressione forniscono la potenza necessaria per rimuovere in modo completo i contaminanti da questi componenti critici.

Pulizia ad alta pressione (35 MPa) per componenti di precisione del gruppo motopropulsore

La pulizia ad alta pressione a 35 MPa (regolabile fino a un massimo di 50 MPa) garantisce una rimozione superiore dei contaminanti dai componenti di precisione della trasmissione. L’elevata pressione riesce efficacemente a rimuovere le particelle più ostinate da fori ciechi, cavità interne e geometrie complesse, zone che i normali sistemi di pulizia a bassa pressione non riescono a raggiungere. Il controllo mediante azionamento a frequenza variabile consente di regolare la pressione in base alle esigenze specifiche dei diversi componenti e al livello di contaminazione.

Tecnologia di essiccazione a vuoto (≤10 mbar) per la protezione dei componenti

L’essiccazione a vuoto a ≤10 mbar garantisce la rimozione completa dell’umidità da tutte le superfici e dalle cavità interne, senza sollecitazioni termiche né macchie d’acqua. Questo ambiente a bassa pressione riduce la temperatura di vapore saturo, consentendo un’evaporazione efficiente dell’umidità residua. Il risultato è rappresentato da componenti perfettamente asciutti, pronti per le operazioni successive, con eliminazione del rischio di corrosione, macchie d’acqua o contaminazione dovuta all’umidità.

Filtrazione e gestione dei fluidi nella pulizia ad alta pressione

Una filtrazione efficace è essenziale per mantenere la qualità della pulizia nei sistemi di pulizia ad alta pressione. Configurazioni a tre stadi con filtri a tamburo, filtri a sacco e filtri in linea proteggono le pompe ad alta pressione dai danni, garantendo al contempo la pulizia del fluido di lavaggio. La possibilità di sostituire i filtri senza interruzioni assicura un funzionamento continuo, senza fermi produttivi. Un’accuratezza di filtrazione fino a 5 μm garantisce che la qualità del fluido di lavaggio sia costantemente mantenuta, ottenendo risultati di pulizia uniformi.

Dettagli delle Specifiche