Sistema robotico ad alta pressione per la pulizia di blocchi cilindri di grandi motori diesel per la produzione di powertrain pesanti

Sistema robotico ad alta pressione per la pulizia di blocchi cilindri di grandi motori diesel

Il sistema robotico per la pulizia di blocchi cilindri di grandi motori diesel Big Bird Industrial è stato sviluppato per la pulizia post-macchinazione di grandi blocchi cilindri in ghisa utilizzati nella produzione di motori diesel pesanti. Il sistema rimuove trucioli di lavorazione, sabbia da fusione e residui di fluido di taglio prima del montaggio finale e supporta la produzione mista di più varianti di blocchi cilindri.

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 blocchi cilindri di grandi motori diesel:

Tutti i pezzi grezzi sono blocchi motore in ghisa per applicazioni di motori diesel pesanti, compatibili sia con lo stato di blocco completo (con copriscatole montato) sia con lo stato di blocco nudo.

Produzione automatica a modelli misti

Il sistema supporta la produzione automatica a modelli misti con:

Riconoscimento codice QR

Uno scanner manuale di codici QR legge l’identificazione del pezzo grezzo al caricamento, con un tasso di lettura del 99,9%. Le informazioni vengono trasmesse al sistema MES.

Cambio manuale del pallet

Duei tipi di pallet accolgono le cinque varianti del blocco motore. La sostituzione viene eseguita manualmente al passaggio da una famiglia di modelli all'altra.

Libreria utensili per cambio automatico degli ugelli

Il sistema dispone di una libreria utensili che consente al robot di cambiare automaticamente gli ugelli per diverse applicazioni di pulizia. Ogni tipo di ugello comprende un set installato e un set di riserva.

Posizionamento del pezzo in lavorazione

Il posizionamento avviene mediante un sistema a una faccia e due perni, compatibile con tutte e cinque le varianti. Le posizioni dei perni di posizionamento sono ottimizzate sia per la superficie inferiore che per quella superiore, per garantire una stabilità ottimale durante la pulizia.

Processo di pulizia multistadio

Il sistema combina diverse tecnologie di pulizia in una stanza di pulizia integrata:

Stadio 1: Pulizia robotica a punto fisso ad alta pressione (≥ 15 MPa)

Il robot impiega ugelli ad alta pressione per eseguire una pulizia ad alta pressione puntiforme su tutti i fori, le facce, le cavità interne e i canali dell’olio del basamento del motore. I fori passanti e i fori profondi ricevono una pulizia ad alta pressione mirata. Il robot modifica in modo flessibile l’orientamento degli ugelli per colpire ciascuna specifica area da pulire.

Fase 2: Pulizia a spruzzo robotizzata (≥ 1,5 MPa)

La pulizia a spruzzo copre l’intera superficie del pezzo, rimuovendo gli inquinanti allentati dalle aree esterne e da quelle interne accessibili. La temperatura di pulizia è mantenuta tra 40 e 60 °C con un’accuratezza di ±2 °C.

Fase 3: Asciugatura a soffio robotizzata

Il robot esegue l’asciugatura a soffio utilizzando lo stesso approccio di posizionamento e di puntamento degli ugelli, garantendo che tutti i fori, i passaggi e le cavità interne siano asciugati completamente. Non rimane alcuna traccia visibile di umidità o nebbia d’acqua sulle superfici interne ed esterne.

Fase 4: Stazione di pulizia e ispezione manuale supplementare

Dopo la pulizia robotizzata, il pezzo viene trasferito alla postazione di lavoro manuale. L’operatore utilizza due pistole ad acqua ad alta pressione portatili (lunghezza ≥ 700 mm, tubo ≥ 5.000 mm) e due pistole ad aria per eseguire una pulizia supplementare e un’ispezione. Il pezzo può essere inclinato mediante un meccanismo di ribaltamento per consentire un accesso agevole a tutte le superfici e alle cavità interne.

Fase 5: Raffreddamento

Il pezzo viene raffreddato prima di uscire dalla stanza di pulizia, garantendo una manipolazione sicura nelle operazioni successive.

Controllo della pulizia tecnica

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

Il sistema è progettato per soddisfare rigorosi requisiti di pulizia per ogni variante di basamento cilindri:

Dopo la pulizia, le superfici interne ed esterne non presentano schegge, sabbia da fusione, umidità residua o appannamento superficiale visibili.

Gestione avanzata della filtrazione

Il sistema utilizza un sistema di filtrazione a tre stadi (o superiore) con accuratezza di filtrazione del fluido di pulizia ≤ 20 μm:

Caratteristiche del filtro:

• Allarme ostruzione filtro visualizzato sull’HMI

• La sostituzione del filtro non influisce sul normale funzionamento dell’attrezzatura

• Capacità sufficiente di separazione olio-acqua

• Separazione automatica del fluido di pulizia da trucioli e residui di scarto

• Carrelli mobili per trucioli per uno smaltimento agevole (progettati con sistema di drenaggio, nessun accumulo di acqua)

Monitoraggio ugelli:

• Allarme di ostruzione ugelli quando oltre il 10% degli ugelli risulta ostruito

• Allarme di ostruzione per ugelli ad alta pressione e ugelli a punto fisso

• Monitoraggio della pressione di pulizia con allarme automatico e blocco macchina in caso di calo di pressione

Sistema robotico

Il sistema comprende un robot con grado di protezione IP67 che dispone di:

• Tipo di robot: Robot industriale a 6 assi (ABB / KUKA / FANUC / STAUBLI)

• Classificazione di Protezione: IP67 (totalmente impermeabile, nessun impermeabile richiesto)

• Libreria utensili: 3 set di utensili per cambio automatico della bocchetta

• Caratteristiche di sicurezza: Bloccaggio automatico in caso di perdita di alimentazione/aria (il pezzo in lavorazione non cade), protezione antiurto, ritorno a zero con un solo tasto in caso di guasto

Il robot opera senza impermeabile protettivo, semplificando la manutenzione e riducendo i costi dei consumabili.

Stazione di pulizia supplementare manuale

Il sistema include una postazione di lavoro dedicata manuale:

• Meccanismo di ribaltamento del pezzo in lavorazione: Consente l’ispezione e la pulizia agevole di tutte le superfici

• 2 pistole ad acqua ad alta pressione portatili: lunghezza ≥ 700 mm, tubo ≥ 5.000 mm

• 2 pistole ad aria portatili: Per asciugatura supplementare e ispezione

• Capacità indipendente: La stazione manuale può eseguire autonomamente la pulizia completa (non viene utilizzata come verifica finale della qualità)

Questa stazione funge sia da punto di ispezione qualità sia da luogo di pulizia supplementare, garantendo che tutte le aree critiche ricevano una verifica finale.

Integrazione della Manifattura Intelligente

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

Comunicazione con il sistema MES

• Tracciamento dei pezzi mediante codici QR

• Acquisizione dati di produzione

• Registrazione dei dati di processo (temperatura di pulizia, pressione, tempo di ciclo)

Interfaccia operatore

• schermo TFT a colori da 15" con touch screen (minimo)

• 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 energetico

Caso di applicazione

Soluzione completa per la pulizia

Big Bird Industrial fornisce soluzioni ingegneristiche complete, tra cui:

Sviluppo del processo

• Analisi dei componenti per blocchi pesanti in ghisa

• Progettazione del processo di pulizia per componenti motore pesanti

• Valutazione dei requisiti di pulizia

Integrazione degli equipaggiamenti

• Sistemi robotici di pulizia ad alta pressione

• Tecnologia di pulizia a spruzzo

• Sistemi di asciugatura ad aria

• Stazione di pulizia supplementare artificiale con meccanismo di ribaltamento

• Libreria utensili per cambio automatico degli ugelli

• Gestione della filtrazione multistadio

• Sistemi di Nastri Trasportatori e Movimentazione Materiale

Connessione alla produzione intelligente

• Interfaccia MES

• Tracciabilità tramite codice QR

• Acquisizione dati di produzione

Perché scegliere Big Bird Industrial

Esperienza nei componenti per motori pesanti

Big Bird Industrial è specializzata in soluzioni di pulizia di precisione per componenti pesanti del powertrain, con comprovata esperienza nella pulizia di blocchi motore diesel di grandi dimensioni per diverse serie di motori, tra cui 12M45, 16M45, 12M55, 16M55 e 12WH17.

Tecnologia di pulizia ad alta pressione

Il sistema eroga una pulizia ad alta pressione fino a 15 MPa per la rimozione efficace di trucioli di lavorazione e sabbia da fonderia da fori profondi, fori passanti e canali dell’olio su blocchi in ghisa di grandi dimensioni, con peso fino a 2,6 tonnellate.

Soluzione ibrida robotica + artificiale

Il sistema combina una pulizia completamente automatizzata tramite robot con una stazione dedicata di pulizia e ispezione supplementare manuale, garantendo sia l’efficienza produttiva sia la capacità di verifica finale della qualità.

Capacità ingegneristica a livello di sistema

L'azienda fornisce soluzioni complete, dallo sviluppo del processo di pulizia all'integrazione produttiva, compresi la pulizia robotizzata, la tecnologia ad alta pressione, l'asciugatura a getto d'aria e la tracciabilità intelligente.

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

• Configurazione della libreria utensili

• 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.

Competenza nella gestione di componenti di grandi dimensioni

Il sistema è specificamente progettato per componenti di grandi dimensioni con peso fino a 2,6 tonnellate e dimensioni superiori a 2,5 metri, dimostrando le capacità di Big Bird Industrial nella pulizia di componenti motore pesanti.

Domande frequenti

Quali componenti elabora questo sistema di pulizia?

Questo sistema è progettato per blocchi cilindri in ghisa di grandi dimensioni utilizzati nella produzione di motori diesel pesanti, inclusi i modelli delle serie M45, M55 e WH17 con peso fino a 2,6 tonnellate.

Quali pressioni di pulizia sono disponibili?

Il sistema eroga pulizia ad alta pressione fino a 15 MPa per fori profondi e fori passanti, pulizia puntiforme a 2 MPa e pulizia a spruzzo a 1,5 MPa.

Come vengono gestite le diverse varianti di motore?

Il sistema prevede il cambio manuale dei pallet e una libreria utensili robotizzata per la sostituzione automatica degli ugelli, in grado di gestire cinque varianti: 12M45, 16M45, 12M55, 16M55 e 12WH17.

È prevista un’ispezione manuale?

Sì. Il sistema include una stazione dedicata per la pulizia supplementare manuale, dotata di meccanismo per il ribaltamento del pezzo, pistole idrauliche portatili e pistole ad aria per l’ispezione e la pulizia supplementare da parte dell’operatore.

Quali livelli di pulizia possono essere raggiunti?

La pulizia della galleria olio varia da 45 a 108 mg, quella della giacca acqua da 240 a 3.384 mg e quella delle aree a contatto con l’olio da 547 a 1.027 mg per variante, con limiti rigorosi sulla dimensione delle particelle (500–1.000 μm).

Supporta l’integrazione con il sistema MES?

Sì. Sono pienamente supportati la scansione codici QR, la comunicazione con il sistema MES e l’acquisizione dati di produzione.

Qual è il tempo di ciclo tipico?

Il sistema garantisce un tempo di ciclo ≤ 60 minuti per pezzo, personalizzabile in base ai requisiti specifici della linea di produzione.

Pulizia di blocchi motore diesel di grandi dimensioni nella produzione di powertrain pesanti

La pulizia di grandi blocchi motore diesel è un processo critico tra la lavorazione meccanica e l’assemblaggio nella produzione di powertrain pesanti. Blocchi in ghisa del peso massimo di 2,6 tonnellate, con geometrie interne complesse — tra cui gallerie dell’olio, giacche d’acqua, alesaggi dei cilindri e cavità per alberi a camme — richiedono tecnologie avanzate di pulizia per rimuovere trucioli di lavorazione, sabbia da fusione e contaminanti provenienti dai fluidi da taglio. Sistemi di pulizia ad alta pressione forniscono la potenza necessaria per rimuovere in modo completo i residui tenaci da queste strutture grandi e complesse.

Pulizia ad alta pressione robotizzata per grandi componenti in ghisa

I grandi blocchi motore in ghisa presentano sfide uniche per la pulizia a causa delle loro dimensioni, del peso e dei complessi passaggi interni. I sistemi robotici di pulizia ad alta pressione (fino a 15 MPa) consentono una pulizia flessibile e mirata di tutte le superfici e delle cavità interne. Le librerie di utensili robotici con funzionalità automatica di cambio ugelli permettono al sistema di adattarsi a diverse esigenze di pulizia su più varianti di motore senza intervento manuale.

Soluzioni ibride di pulizia robotica + manuale per applicazioni pesanti

La pulizia di componenti motore pesanti richiede spesso sia l’efficienza dell’automazione sia la capacità di verifica manuale. Le soluzioni ibride che combinano la pulizia robotica con stazioni supplementari artificiali di pulizia e ispezione offrono il meglio di entrambi i mondi: i sistemi robotici gestiscono il carico di lavoro di pulizia pesante, mentre gli operatori eseguono l’ispezione finale e la pulizia supplementare delle aree critiche. I meccanismi di ribaltamento del pezzo in lavorazione consentono un accesso agevole a tutte le superfici.

Filtrazione e gestione dei fluidi nella pulizia di componenti di grandi dimensioni

Una filtrazione efficace e una gestione ottimale dei fluidi sono fondamentali per garantire una qualità costante della pulizia nei processi per componenti di grandi dimensioni. Sistemi di filtrazione a tre stadi con precisione ≤ 20 μm, abbinati alla separazione olio-acqua e alla rimozione dei trucioli, assicurano una qualità continua del fluido di pulizia. Il monitoraggio automatico dell’ostruzione degli ugelli e il feedback di pressione mantengono prestazioni di pulizia costanti, proteggendo nel contempo gli equipaggiamenti a valle.