Sistema robotizzato per la pulizia dei coperchi cilindro per motori diesel pesanti

Il sistema industriale Big Bird per la pulizia robotizzata dei coperchi cilindro è stato sviluppato per la pulizia post-macchinazione dei coperchi cilindro impiegati nella produzione di motori diesel pesanti. Il sistema rimuove i residui di lavorazione prima del montaggio finale e supporta una produzione completamente automatica a modelli misti senza cambio manuale.

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 più varianti di coperchi cilindro per la produzione a modelli misti:

Tutti i pezzi lavorati sono sottogruppi di testata cilindro per applicazioni con motori diesel pesanti.

Produzione automatica a modelli misti

Il sistema supporta la produzione automatica a modelli misti con le seguenti funzionalità:

Riconoscimento codice QR

I dispositivi di scansione codici QR leggono automaticamente l’identificazione del pezzo lavorato al momento del caricamento. Il sistema seleziona il programma di pulizia appropriato in base alle informazioni contenute nel codice QR. La capacità di archiviazione supporta fino a 256 varianti di numero di parte.

ispezione visiva 2,5D

Un sistema di visione 2,5D (telecamera 2D + telemetro laser, COGNEX) identifica automaticamente posizione e orientamento del pezzo in lavorazione, consentendo al robot di regolare di conseguenza la presa.

Ordinamento pezzi NG/OK

Il sistema identifica automaticamente i pezzi in lavorazione non conformi alla stazione di caricamento, li devia su un nastro trasportatore di rifiuto e li impila roboticamente per la rimozione. Lo stato di produzione del pezzo viene aggiornato tramite interfaccia MES.

Cambio automatico modello

I supporti, gli ugelli e i componenti di posizionamento sono progettati per accogliere tutti i varianti di testata cilindro senza intervento manuale.

Processo di pulizia multistadio

Il sistema combina diverse tecnologie di pulizia in una sequenza produttiva efficiente:

Fase 1: Pulizia turbolenta + pulizia ad alta pressione in punti fissi (1,5 MPa)

Il robot a 6 assi trasferisce la testata cilindro nella vasca di pulizia, già riempita d'acqua. Il robot modifica flessibilmente l'orientamento del pezzo in lavorazione mentre gli ugelli eseguono la pulizia turbolenta.

Dopo la pulizia turbolenta, la valvola di scarico del serbatoio si apre per uno scarico rapido. Il robot posiziona ogni superficie del pezzo in lavorazione in corrispondenza delle rispettive scatole di ugelli per la pulizia a punto fisso, con pulizia mirata su tutti i fori e i canali dell’olio.

Fase 2: Risciacquo a spruzzo (1,0 MPa)

Il robot trasferisce il pezzo in lavorazione alla stazione di risciacquo, dotata di serbatoio e sistema di filtrazione indipendenti. Ugelli circondanti eseguono un risciacquo a spruzzo completo sull’intero componente.

Fase 3: Asciugatura a punto fisso con getto d’aria (0,2–0,4 MPa)

Durante il trasferimento a questa stazione, il robot inclina il pezzo in lavorazione per favorire lo scarico del liquido. Quindi posiziona ogni superficie in corrispondenza delle scatole di ugelli per l’asciugatura a punto fisso e a scansione di tutti i fori e dei passaggi.

Fase 4: Asciugatura secondaria con getto d’aria (0,2–0,4 MPa)

Una scatola di ugelli discende dall’alto per eseguire un’asciugatura secondaria a punto fisso e a scansione, garantendo la completa rimozione dell’umidità.

Fase 5: Asciugatura a vuoto

Il pezzo in lavorazione entra nella camera a vuoto. La cappa superiore mobile si chiude sulla cappa inferiore fissa per formare una camera stagna. La pompa a vuoto riduce la pressione all'interno della camera, abbassando la temperatura di vapore saturo per evaporare l'umidità residua dalle superfici del componente.

Fase 6: Raffreddamento

Il pezzo in lavorazione viene raffreddato alla temperatura ambiente ±5 °C prima di uscire dal sistema, garantendo una manipolazione sicura per le successive operazioni di assemblaggio.

Controllo della pulizia tecnica

Nella produzione moderna di motori, la pulizia dei condotti interni influisce direttamente sull'affidabilità e sulle prestazioni del motore.

Il sistema è progettato per soddisfare rigorosi requisiti di pulizia per ciascun condotto della testata cilindri:

Gestione avanzata della filtrazione

Il sistema utilizza un sistema di filtrazione indipendente a quattro stadi per i circuiti di pulizia e risciacquo:

Filtrazione del circuito di pulizia:

• Fase 1: Filtro a tamburo — 1.500 L/min, 50 μm, rete in acciaio inossidabile

• Fase 2: Separatore ciclonico — 1.400 L/min

• Stadio 3: Filtro con spurgo automatico — 1.330 L/min, 30 μm, con spurgo automatico e separatore magnetico indipendente per il fluido di spurgo

• Stadio 4: Filtro a sacco — 1.500 L/min, 10 μm, con interruttore di pressione e allarme automatico, uno attivo + uno di riserva per la sostituzione continua del sacco

Filtrazione del circuito di risciacquo:

• Stadio 4: Filtro a sacco — 300 L/min, 10 μm, con pressostato ad allarme automatico

Sistema robotico

Il sistema utilizza più robot FANUC:

Tutti i robot sono protetti secondo il grado di protezione IP67 per ambienti di pulizia ad alta temperatura e ad alta pressione. Le pinze dei robot dispongono di bloccaggio pneumatico automatico (i pezzi vengono bloccati in caso di perdita di pressione) e di protezione pneumatica contro l’ingresso di umidità. È previsto un margine di sicurezza sul carico pari al 20%.

Integrazione della Manifattura Intelligente

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

Comunicazione con il sistema MES

• Supporto del protocollo OPC UA

• Tracciamento dei pezzi mediante codici QR

• Aggiornamenti dello stato di produzione

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

• Temperatura e umidità nell’armadio elettrico

• Monitoraggio del consumo di energia (contatore intelligente SIEMENS)

Gestione operatori

• Controllo degli accessi a tre livelli (operatore, manutenzione, supervisore)

• Accesso/uscita operatore con registrazione del turno

Tracciabilità

• Scansione codice QR durante il caricamento

• Tracciamento dello stato di produzione del pezzo tramite MES

• Generazione combinata di codici a barre per la gestione dei pallet

Caso di applicazione

Soluzione completa per la pulizia

Big Bird Industrial fornisce soluzioni ingegneristiche complete, tra cui:

Sviluppo del processo

• Analisi dei componenti

• Progettazione del processo di pulizia

• Valutazione dei requisiti di pulizia

Integrazione degli equipaggiamenti

• Stazioni di pulizia robotizzate

• Sistemi di pulizia ad alta pressione

• Tecnologia di essiccazione a vuoto

• Gestione Automatizzata dei Materiali

• Gestione della filtrazione multistadio

Connessione alla produzione intelligente

• Interfaccia MES (OPC UA)

• Tracciabilità tramite codice QR

• Acquisizione dati di produzione

• Integrazione IIoT

Perché scegliere Big Bird Industrial

Esperienza nei componenti per motori pesanti

Big Bird Industrial si specializza in soluzioni di pulizia di precisione per componenti powertrain automobilistici, con comprovata esperienza nella pulizia delle testate cilindri per applicazioni di motori diesel pesanti.

Soluzioni per produzione ad alto volume

Il sistema garantisce tempi di ciclo rapidi di 18 secondi per pezzo con OEE ≥ 95%, supportando una produzione continua 24/7 con cambio automatico tra modelli misti per diverse varianti di testata cilindro.

Capacità ingegneristica a livello di sistema

L'azienda fornisce soluzioni complete, dall'ingegnerizzazione del processo di pulizia all'integrazione in produzione, compresi il movimentazione robotizzata, 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 di ingegneria non standard dell'azienda consente di personalizzare ogni sistema di pulizia in base alla geometria specifica del componente, ai requisiti di tempo di ciclo, agli standard di pulizia e al livello di automazione, fornendo soluzioni che le attrezzature standard non possono offrire.

Competenza nella Pulizia Tecnica

La produzione moderna di motori richiede una pulizia controllata dei condotti interni, non solo una pulizia superficiale. Big Bird Industrial sviluppa soluzioni focalizzate sul controllo delle particelle residue, sulla pulizia dei canali dell’olio, sulla stabilità del processo e sulla tracciabilità della produzione.

Conformità alle norme

Tutti gli apparecchi sono conformi agli standard ISO 13849, IEC 62061 (SIL3), GB 5226.1 e alle norme di sicurezza cinesi e internazionali applicabili. I recipienti a pressione sono certificati da autorità ispettive terze.

Domande frequenti

Quali componenti elabora questo sistema di pulizia?

Questo sistema è progettato per sottogruppi di testate cilindro per modelli di motori diesel pesanti.

Quali contaminanti possono essere rimossi?

Rimuove trucioli metallici, particelle derivanti dalla lavorazione, residui di fluidi da taglio, residui adesivi e contaminanti interni dai canali dell’olio, dai condotti del carburante, dalle aperture di aspirazione/scarico e dalle camere di raffreddamento.

Può pulire i canali interni dell’olio e i condotti?

Sì. Il sistema combina la pulizia turbolenta, la pulizia ad alta pressione su punti fissi (1,5 MPa) e l'essiccazione a vuoto per raggiungere tutti i condotti interni, inclusi i canali dell’olio per le bilancieri, i canali di ritorno del carburante, i canali di ritorno dell’olio, i condotti di aspirazione/scarico e le camere d’acqua di raffreddamento.

Quali livelli di pulizia possono essere raggiunti?

Canale dell’olio per bilancieri ≤ 0,4 mg; canale di ritorno del carburante ≤ 1,5 mg; canale di ritorno dell’olio ≤ 7,3 mg; condotti di aspirazione/scarico ≤ 14,5 mg; camera d’acqua di raffreddamento ≤ 56 mg. Nessun residuo di adesivo nelle zone del tappo a ciotola o dei supporti delle aste di spinta.

Supporta la produzione automatizzata con modelli misti?

Sì. Il sistema gestisce automaticamente diverse varianti di testata cilindri. La lettura del codice QR seleziona il programma di pulizia appropriato. I supporti e gli ugelli sono progettati per tutte le varianti. Non è richiesto alcun intervento manuale per il cambio.

Qual è il tempo di ciclo previsto?

Il sistema garantisce ≤ 18 secondi per pezzo (36 s/2 pezzi), consentendo una produzione di ≥ 228 pezzi qualificati per turno di 8 ore.

Supporta l’integrazione con il sistema MES?

Sì. Sono pienamente supportate la comunicazione OPC UA, la tracciabilità tramite codice QR, l'acquisizione dei dati di produzione e l'interfaccia con il sistema MES.

Pulizia della testata cilindri nella produzione di motori diesel per applicazioni pesanti

La pulizia della testata cilindri è un processo critico tra la lavorazione meccanica e l'assemblaggio nella produzione di motori diesel per applicazioni pesanti. La geometria complessa delle teste cilindri – che comprende numerosi canali dell'olio, condotti del carburante, aperture di aspirazione/scarico e giacche per il raffreddamento ad acqua – richiede tecnologie di pulizia avanzate per rimuovere i residui della lavorazione, i trucioli metallici e i contaminanti provenienti dai fluidi da taglio. I produttori moderni di motori richiedono livelli di pulizia rigorosi per i condotti interni, al fine di garantire prestazioni affidabili del motore, efficienza del consumo di carburante e conformità alle normative sulle emissioni.

Pulizia flessibile robotizzata per la produzione mista di motori

Con l’aumento della varietà di modelli di motore nella produzione moderna, i sistemi robotici flessibili per la pulizia sono diventati essenziali per una produzione efficiente. I robot a sei assi consentono una pulizia adattiva grazie al posizionamento flessibile dei pezzi e al puntamento multiangolare degli ugelli. Combinati con il riconoscimento di codici QR e l’ispezione visiva, questi sistemi supportano una produzione completamente automatica con più modelli senza intervento manuale per il cambio di configurazione, garantendo una qualità di pulizia costante su diverse varianti di pezzi.

Soluzioni per la pulizia ad alto volume per gruppi motopropulsori automobilistici

La pulizia dei componenti del gruppo motopropulsore automobilistico richiede un equilibrio tra qualità della pulizia e elevata produttività. Le moderne soluzioni per la pulizia ad alto volume combinano pulizia turbolenta, pulizia ad alta pressione in punti fissi, risciacquo a spruzzo e asciugatura a vuoto in una sequenza produttiva compatta, raggiungendo tempi di ciclo di 18 secondi per pezzo pur mantenendo rigorosi requisiti di pulizia. Un OEE pari o superiore al 95% garantisce la capacità di produzione continua 24/7.

Tecnologia di filtrazione nella pulizia di componenti industriali

I sistemi di filtrazione efficaci sono fondamentali per mantenere una qualità costante della pulizia nei processi di lavaggio di componenti industriali. Configurazioni a quattro stadi di filtrazione — che combinano filtri a tamburo, separatori ciclonici, filtri con spurgo automatico e filtri a sacco — consentono un funzionamento continuo con sostituzioni dei filtri senza interruzioni. Un'accuratezza di filtrazione fino a 10 μm garantisce il mantenimento della qualità del fluido di pulizia, riducendo i rischi di recontaminazione e prolungando la vita utile del fluido.

Specificativi tecnici