Sistema di pulizia ultrasonica e ad alta pressione per i contenitori del gruppo motopropulsore di veicoli elettrici

Il sistema industriale Big Bird per la pulizia dei contenitori del gruppo motopropulsore è stato sviluppato per la pulizia post-macchinazione di contenitori in alluminio utilizzati nella produzione del gruppo motopropulsore di veicoli elettrici. Il sistema rimuove trucioli di lavorazione, residui di fluido da taglio e contaminazione particellare prima del montaggio finale.

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 contenitori per gruppo motopropulsore:

Tutti i pezzi in lavorazione sono contenitori in alluminio destinati a applicazioni di gruppo motopropulsore per veicoli elettrici. Il sistema dispone di un unico design di pallet compatibile con tutte e quattro le varianti, eliminando la necessità di sostituire il pallet tra una variante e l’altra.

Produzione automatica a modelli misti

Il sistema supporta la produzione automatica a modelli misti con:

Identificazione dei pezzi in lavorazione

Sensori fotoelettrici a fascio attraversante rilevano le differenze di forma dei pezzi in lavorazione per il riconoscimento automatico del modello.

Cambio automatico dell'utensile

Il sistema dispone di due set di pinze:

• Varianti A e B: set di pinze condiviso

• Varianti C e D: Set condiviso di pinze

• Cambio automatico degli utensili tramite sistema di scambio rapido (1 piastra principale + 2 piastre secondarie) per un passaggio senza interruzioni tra le varianti

Design a pallet singolo

Un unico tipo di pallet accoglie tutte e quattro le varianti del pezzo in lavorazione, eliminando i tempi di sostituzione del pallet.

Trasferimento mediante robot a portale

Un robot a portale trasferisce i pezzi in lavorazione tra le stazioni, consentendo una configurazione efficiente di pulizia ultrasonica su due stazioni.

Processo di pulizia multistadio

Il sistema combina più tecnologie di pulizia in una sequenza automatizzata a 8 fasi:

Stadio 1: Caricamento (1ST)

L’operatore posiziona il pezzo in lavorazione sul pallet del carrello di caricamento. Il carrello trasferisce il pezzo in lavorazione alla posizione di presa del robot a portale. Il robot a portale afferra contemporaneamente il pezzo in lavorazione e il pallet per il trasferimento alla stazione successiva.

Questa stazione è dotata di rilevamento della presenza del pezzo in lavorazione e di riconoscimento del modello tramite sensori fotoelettrici a fascio attraversante. Il design a pallet singolo accoglie tutte e quattro le varianti.

Fase 2: Pulizia ultrasonica (2ST) — 28 kHz

Il robot a portale posiziona il pezzo in lavorazione montato sul pallet sulla base di posizionamento all’interno di questa stazione. Il sistema a ultrasuoni si attiva per una pulizia approfondita dei canali interni e dei fori ciechi.

Per prolungare il tempo di pulizia a ultrasuoni, questa stazione dispone di due posizioni. Il robot a portale inserisce il pezzo in lavorazione in una posizione mentre recupera, dall’altra posizione, un pezzo già pulito per trasferirlo alla stazione successiva.

Dopo l’afferraggio da parte del robot, il robot a portale riporta i pallet vuoti sul carrello di caricamento per il pezzo successivo.

Fase 3: Pulizia turbolenta e a punto fisso (3ST) — 1,0 MPa

Il robot di pulizia trasferisce il pezzo in lavorazione nella camera di pulizia, immergendolo nel serbatoio di pulizia turbolenta. Il robot modifica flessibilmente l’orientamento del pezzo in lavorazione per generare un flusso turbolento e garantire una pulizia approfondita della superficie.

Dopo la pulizia turbolenta, la valvola di scarico del serbatoio si apre per uno svuotamento rapido. Le scatole degli ugelli disposte lungo il perimetro del serbatoio eseguono una pulizia puntuale e a scansione di tutte le superfici. Ogni foro e passaggio è dotato di un apposito ugello per una pulizia mirata. I canali dell’acqua dispongono della funzione di pulizia con tappo.

Dopo la pulizia, il robot trasferisce il pezzo alla stazione successiva.

Fase 4: Pulizia ad alta pressione (4ST) — 50 MPa (massimo 53 MPa)

Il robot trasferisce il pezzo alla stazione di pulizia ad alta pressione. Il robot modifica l’orientamento del pezzo per allinearlo con gli ugelli ad alta pressione, in modo da consentire la pulizia a 50 MPa.

Questa stazione dispone di capacità di sbavatura ad alta pressione (le posizioni sono state confermate durante la revisione dei disegni). Sono installati sia ugelli ad alta pressione fissi sia rotanti, per una copertura completa.

Dopo la pulizia ad alta pressione, il robot trasferisce il pezzo alla stazione successiva.

Fase 5: Risciacquo completo (5ST) — 0,6 MPa

Il robot trasferitore posiziona il pezzo sul pallet di posizionamento per il risciacquo. Cassette di ugelli a punto fisso eseguono un risciacquo a spruzzo mentre l’acqua riempie la stazione, immergendo il pezzo nel liquido di risciacquo per generare un flusso turbolento che garantisce un risciacquo completo.

Dopo il risciacquo, un’essiccazione ad alta efficienza rimuove l’umidità superficiale. Il robot trasferitore posiziona il pezzo sul pallet di posizionamento in uscita con drenaggio inclinato durante il trasferimento ed esegue un breve soffiaggio mediante ugelli fissi.

Questa stazione dispone di due posizioni per prolungare il tempo di risciacquo.

Fase 6: Essiccazione a vuoto (6ST) — 10 mbar

Il pezzo e il pallet vengono convogliati nella camera a vuoto. Il coperchio a vuoto si chiude per formare una camera stagna. La pompa a vuoto evacua la camera fino a 10 mbar, rimuovendo l’umidità residua da tutte le superfici e dai canali interni.

Dopo l’essiccazione a vuoto, il coperchio a vuoto si apre e il nastro trasportatore convoglia il pezzo e il pallet alla stazione successiva.

Fase 7: Raffreddamento (7ST)

Il pezzo in lavorazione e il pallet vengono trasportati alla stazione di raffreddamento. Il raffreddamento ad aria forzata riduce la temperatura del componente a 24±4 °C (o a 15–20 °C qualora la temperatura ambiente sia inferiore a 15 °C).

Fase 8: Scarico (8ST)

Il pezzo in lavorazione e il pallet vengono trasportati alla posizione di scarico. L’operatore rimuove il pezzo in lavorazione. Questa stazione è dotata di rilevamento della presenza del pezzo in lavorazione e di tende di sicurezza fotoelettriche per la protezione dell’operatore.

Tecnologia di pulizia ad alta pressione

Il sistema offre un’eccezionale capacità di pulizia ad alta pressione:

Tecnologia di pulizia ad ultrasuoni

Controllo della pulizia tecnica

Per la produzione di powertrain per veicoli a energia nuova, la pulizia dei canali interni delle carcasse influisce direttamente sulle prestazioni e sull'affidabilità dei componenti.

Il sistema è progettato per soddisfare rigorosi requisiti di pulizia:

Gestione avanzata della filtrazione

Il sistema impiega una filtrazione a più stadi per ogni circuito:

Filtrazione con pulizia ad ultrasuoni:

• Filtro a nastro di carta — 500 L/min, 50 μm (1 unità)

Filtrazione del circuito di pulizia:

• Filtro a cestello — 300 L/min, 40 mesh (4 unità)

• Filtro a sacco — 900 L/min, 20 μm (1 in funzione + 1 di riserva)

• Filtro a sacco in linea — 300 L/min, 5 μm (1 in funzione + 1 di riserva)

Filtrazione del circuito di risciacquo:

• Filtro a cestello — 300 L/min, 40 mesh (2 unità)

• Filtro a sacco in linea — 300 L/min, 5 μm (2 in funzione + 1 di riserva)

Tutti i filtri sono dotati di allarmi di ostruzione e consentono la sostituzione manuale senza interruzione della produzione.

Sistema robotico

Caso di applicazione

Soluzione completa per la pulizia

Big Bird Industrial fornisce soluzioni ingegneristiche complete, tra cui:

Sviluppo del processo

• Analisi dei componenti per alloggiamenti del powertrain di veicoli elettrici (NEV)

• Progettazione del processo di pulizia

• Valutazione del requisito di pulizia secondo ISO 16232

Integrazione degli equipaggiamenti

• Sistemi di pulizia ultrasonica (28 kHz, 2 stazioni)

• Pulizia ad alta pressione (50 MPa, max 53 MPa)

• Tecnologia di essiccazione a vuoto (10 mbar)

• Sistemi automatici di cambio utensile

• Gestione della filtrazione multistadio

• Sistemi di movimentazione trasportatori e pallet

Connessione alla produzione intelligente

• Interfaccia MES

• Acquisizione dati di produzione

Perché scegliere Big Bird Industrial

Esperienza sui componenti per veicoli a nuova energia

Big Bird Industrial si specializza in soluzioni di pulizia di precisione per componenti del powertrain automobilistico e dei veicoli a nuova energia, con comprovata esperienza nella pulizia di alloggiamenti per numerose applicazioni NEV.

Tecnologia di pulizia ad alta pressione (50 MPa)

Il sistema fornisce una pulizia ad alta pressione fino a 50 MPa (massimo 53 MPa) con capacità di sbavatura ad alta pressione — uno dei sistemi a pressione più elevata disponibili — garantendo la rimozione efficace di contaminanti ostinati e sbavature da geometrie complesse degli alloggiamenti.

Tecnologia combinata ad ultrasuoni e ad alta pressione

Il sistema integra la pulizia ad ultrasuoni (28 kHz) e la pulizia ad alta pressione (50 MPa) in un’unica sequenza produttiva, consentendo una pulizia approfondita sia dei fori ciechi interni che delle superfici esterne.

Capacità ingegneristica a livello di sistema

L’azienda fornisce soluzioni complete, dallo sviluppo del processo di pulizia all’integrazione in produzione, inclusi pulizia ultrasonica, pulizia ad alta pressione, asciugatura a vuoto e connettività 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

• Configurazione con cambio utensile automatico

• Integrazione del layout dello stabilimento e del flusso produttivo

Domande frequenti

Quali componenti elabora questo sistema di pulizia?

Questo sistema è progettato per alloggiamenti in alluminio del gruppo motopropulsore utilizzati nella produzione di veicoli a energia nuova — quattro varianti con compatibilità con singolo pallet e cambio automatico degli utensili.

Quali pressioni di pulizia sono disponibili?

Il sistema fornisce una pulizia ad alta pressione fino a 50 MPa (regolabile al massimo a 53 MPa) con capacità di sbavatura ad alta pressione.

Quali tecnologie di pulizia sono integrate?

Il sistema integra la pulizia ad ultrasuoni (28 kHz, 2 stazioni), la pulizia turbolenta (1,0 MPa), la pulizia ad alta pressione (50 MPa), il risciacquo a spruzzo, l’essiccazione a vuoto (10 mbar) e il raffreddamento.

Quali contaminanti possono essere rimossi?

Rimuove trucioli metallici, residui di fluido da taglio e contaminazione particellare da complessi passaggi interni e superfici esterne.

Quali livelli di pulizia possono essere raggiunti?

Conformità alla norma ISO 16232 per due varianti con limiti rigorosi sulla distribuzione delle dimensioni delle particelle; residuo totale ≤9 mg per le altre due varianti, con limiti massimi sulle dimensioni delle particelle compresi tra 1.000 e 1.800 μm.

Come vengono gestite le diverse varianti?

Il sistema dispone di riconoscimento automatico del modello, design a singolo pallet (nessuna sostituzione del pallet) e cambio automatico degli utensili tra i diversi set di pinze.

Pulizia della scatola del gruppo motopropulsore nella produzione di veicoli a energia nuova

La pulizia della scatola del gruppo motopropulsore è un processo critico nella produzione di veicoli a energia nuova. Le scatole in alluminio con geometrie interne complesse richiedono tecnologie di pulizia avanzate per rimuovere trucioli metallici, residui di fluidi da taglio e contaminazione particellare. La pulizia ad ultrasuoni raggiunge cavità interne e fori ciechi ai quali la pulizia convenzionale a spruzzo non può accedere, mentre la pulizia ad alta pressione fornisce la potenza necessaria per rimuovere contaminanti ostinati.

Pulizia combinata ad ultrasuoni e ad alta pressione per componenti NEV

I contenitori del powertrain per veicoli elettrici (NEV) presentano sfide uniche in termini di pulizia, a causa delle loro geometrie complesse e dei rigorosi requisiti di pulizia. La tecnologia combinata di pulizia ad ultrasuoni (28 kHz) e pulizia ad alta pressione (50 MPa) garantisce la rimozione completa di contaminanti sia da fori ciechi interni che dalle superfici esterne. Configurazioni ad ultrasuoni con due stazioni consentono tempi di pulizia prolungati senza influire sul throughput produttivo complessivo.

Tecnologia ad alta pressione per la sbavatura (50 MPa)

La pulizia ad alta pressione a 50 MPa (massimo 53 MPa), abbinata alla funzione di sbavatura, assicura una rimozione superiore di contaminanti e sbavature per componenti di precisione del powertrain NEV. La pressione estrema elimina efficacemente le sbavature residue da lavorazione meccanica e le contaminazioni particellari da canali interni complessi, che i metodi di pulizia convenzionali non riescono a trattare, migliorando così la qualità dei componenti e l'affidabilità dell'assemblaggio.

Gestione del filtraggio nella pulizia dei componenti NEV

La filtrazione efficace è essenziale per mantenere una qualità di pulizia costante nella produzione di componenti per veicoli a energia nuova (NEV). Configurazioni di filtrazione multistadio con filtri a nastro di carta, filtri a cestello e filtri a sacco (fino a 5 μm) garantiscono il mantenimento della qualità del fluido di pulizia. Gli allarmi di intasamento con capacità di sostituzione senza arresto consentono un funzionamento continuo senza interruzioni della produzione.

Specifiche tecniche