Sistema di pulizia a passaggio continuo di tipo U per ruote ferroviarie

Il sistema industriale per la pulizia delle ruote ferroviarie Big Bird è stato sviluppato per la pulizia ad alta efficienza delle ruote ferroviarie utilizzate nella produzione di treni ad alta velocità e nel trasporto pesante. Il sistema comprende due stazioni di pulizia: la prima stazione, posizionata all’inizio della linea di ispezione, rimuove i fluidi da taglio, i fluidi protettivi di processo, gli oli contaminanti e le etichette di processo; la seconda stazione, posizionata dopo l’ispezione con particelle magnetiche, rimuove i fluidi impiegati in tale ispezione.

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 componenti ruota ferroviaria:

Tutti i pezzi lavorati sono ruote ferroviarie per applicazioni ad alta velocità e a grande capacità di carico. Il sistema è progettato per gestire un’ampia gamma di dimensioni e forme di ruote, con cambio manuale in ≤10 minuti.

Configurazione di pulizia a due stazioni

Prima stazione di pulizia (linea di pre-ispezione)

Posizionata alla prima stazione della linea di ispezione, questa postazione rimuove i contaminanti dalle superfici dei cerchi accumulatisi durante la lavorazione e lo stoccaggio:

• Fluidi da taglio e fluidi protettivi per processo

• Contaminanti oleosi e grassi

• Polveri e particelle

• Etichette di processo dalle superfici del battistrada

La postazione combina la rimozione ad alta pressione delle etichette (33 MPa) con la pulizia a spruzzo a bassa pressione (2,0 MPa) per una pulizia completa.

Seconda postazione di pulizia (post-MPI)

Posizionata dopo l’ispezione con particelle magnetiche, questa postazione rimuove i fluidi utilizzati nell’ispezione con particelle magnetiche dalle superfici dei cerchi, successivamente al collaudo non distruttivo.

Entrambe le postazioni presentano una configurazione a passaggio attraverso a forma di U, con posizionamento verticale dei cerchi sui pallet.

Produzione automatica a modelli misti

Il sistema supporta l’integrazione completamente automatica nella produzione con:

Caricamento/Scaricamento Automatico

• Prima postazione: interfacciata con il robot a portale n. 1 (pinza inclinata)

• Seconda stazione: interfacciata con robot a portale n. 4/5 (pinza dritta)

• Posizionamento verticale del cerchio sui pallet di posizionamento

Cambio automatico modello

Tempo di cambio ≤10 minuti, con procedure di cambio progettate per tutti i tipi di cerchio.

Integrazione del Processo

• Funzionamento completamente automatico controllato dal sistema PCS

• Tracciabilità dei materiali e caricamento dei dati di produzione

• Interblocco sicuro con i sistemi robot a portale

Processo di pulizia multistadio — Prima stazione

Fase 1: Caricamento

Il robot a portale posiziona il cerchio verticalmente sul pallet di posizionamento. Il trasportatore azionato da motore trasferisce il cerchio e il pallet nella camera di pulizia. L’etichetta di processo viene posizionata nella zona superiore del cerchio tramite pre-scansione, per garantire una rimozione ottimale ad alta pressione.

Stazione 2: Rimozione dell’etichetta ad alta pressione (33 MPa)

Gli ugelli ad alta pressione posizionati sopra il cerchio erogano una pulizia a 33 MPa per rimuovere le etichette di processo dalla superficie del battistrada. Il sistema ad alta pressione è racchiuso in un’incapsulatura fonoassorbente per mantenere i livelli di rumore al di sotto di 80 dB.

Fase 3: Lavaggio a spruzzo a bassa pressione (2,0 MPa)

Gli ugelli a spruzzo oscillano sulla superficie del cerchio per rimuovere i fluidi da taglio, i fluidi protettivi di processo, gli oli contaminanti e le particelle. Il lavaggio a bassa pressione garantisce una copertura completa con elevata portata.

Fase 4: Risciacquo a spruzzo

Il cerchio viene sottoposto a risciacquo a spruzzo per rimuovere i contaminanti allentati e i residui del fluido detergente.

Fase 5: Asciugatura con getto d’aria

Ugelli ad alta velocità rimuovono l’umidità residua dalla superficie del cerchio e dalle cavità interne.

Fase 6: Asciugatura con coltello d’aria

I coltelli d’aria forniscono l’asciugatura finale per garantire che il cerchio sia completamente asciutto prima dell’ispezione dimensionale successiva. La temperatura in uscita è controllata a ≤40 °C per misurazioni dimensionali accurate.

Processo di pulizia multistadio — Seconda stazione

Fase 1: Caricamento

Il robot a portale posiziona verticalmente il cerchio sul pallet di posizionamento.

Fase 2: Stazione Vuota (Buffer)

Il cerchio viene posizionato nella stazione vuota per garantire un flusso produttivo regolare.

Fase 3: Pulizia a Getto (2,0 MPa)

Gli ugelli a getto oscillano sulla superficie del cerchio per rimuovere i fluidi per l’ispezione con particelle magnetiche da tutte le superfici.

Fase 4: Asciugatura a Soffiaggio

Ugelli ad aria ad alta velocità rimuovono l’umidità residua dalla superficie del cerchio.

Fase 5: Asciugatura con Coltello ad Aria

I coltelli ad aria forniscono l’asciugatura finale per garantire che il cerchio sia completamente asciutto prima delle operazioni successive.

Tecnologia ad Alta Pressione per la Rimozione Etichette

La prima stazione di pulizia è dotata di una tecnologia specializzata ad alta pressione per la rimozione etichette:

Controllo della pulizia tecnica

Nella produzione di ruote ferroviarie, la pulizia influisce sia sull’accuratezza delle misurazioni dimensionali sia sulla qualità finale del prodotto.

Il sistema è progettato per soddisfare rigorosi requisiti di pulizia:

Gestione avanzata della filtrazione

Sistema di filtrazione della prima stazione (a quattro stadi)

Portata di filtrazione:
Serbatoio di pulizia: cestello → pompa di ritorno → filtro a nastro di carta → serbatoio primario → pompa di filtrazione → filtro a sacco in linea → pompa di sovrapressione → serbatoio secondario → filtro a sacco → pompa ad alta pressione

Serbatoio di risciacquo: cestello → serbatoio di risciacquo → pompa di risciacquo → filtro a sacco in linea

Sistema di filtrazione della seconda stazione (con separatore magnetico)

Portata di filtrazione:
Serbatoio di pulizia: cestello → pompa di ritorno → filtro a nastro di carta → serbatoio primario → pompa di filtrazione → serbatoio secondario → filtro a sacco

Integrazione della Manifattura Intelligente

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

Comunicazione PCS/MES

• Protocollo di comunicazione PROFINET

• Scambio dati TCP/IP con il sistema PCS

• Trasmissione dati di produzione, stato delle attrezzature e dati di qualità

• Acquisizione dati OPC UA

Integrazione hardware

• Connettori Harting a 24 pin per segnali di sicurezza (3 set)

• Accoppiatori PN/PN per comunicazione PROFINET

• Interblocco di arresto di emergenza con sistemi robotici a portale

Interfaccia operatore

• Touch screen HMI Siemens TP1200

• Controllo attrezzature, impostazione parametri e analisi grafica

• Tracciamento e caricamento delle informazioni sul pezzo in lavorazione

• Diagnosi dei guasti e visualizzazione degli allarmi

Caso di applicazione

Soluzione completa per la pulizia

Big Bird Industrial fornisce soluzioni ingegneristiche complete, tra cui:

Sviluppo del processo

• Analisi dei componenti per ruote ferroviarie

• Progettazione del processo di pulizia per l’integrazione nella linea di ispezione

• Valutazione dei requisiti di pulizia

Integrazione degli equipaggiamenti

• Sistemi di pulizia a passaggio continuo a forma di U

• Tecnologia ad alta pressione per la rimozione delle etichette (33 MPa)

• Sistemi di pulizia a spruzzo a bassa pressione

• Gestione della filtrazione multistadio

• Sistemi di movimentazione trasportatori e pallet

Connessione alla produzione intelligente

• Interfaccia PCS/MES

• Acquisizione dati di produzione

• Tracciabilità e rintracciabilità dei materiali

Perché scegliere Big Bird Industrial

Esperienza nella pulizia delle ruote ferroviarie

Big Bird Industrial è specializzata in soluzioni di pulizia di precisione per la produzione di componenti ferroviari, con comprovata esperienza nella pulizia delle ruote per applicazioni ad alta velocità e a grande capacità di carico, con pezzi fino a 1.320 mm di diametro e 1.000 kg di peso.

Tecnologia a passaggio continuo a forma di U

La configurazione a forma di U consente un utilizzo efficiente dello spazio a terra, con caricamento e scaricamento automatici dallo stesso lato. Il posizionamento verticale delle ruote e il trasporto su pallet garantiscono una movimentazione stabile di componenti grandi e pesanti.

Rimozione ad alta pressione delle etichette (33 MPa)

Il sistema dispone di una tecnologia specializzata ad alta pressione (33 MPa) per la rimozione efficace delle etichette di processo dalle superfici del battistrada delle ruote. L’involucro fonoassorbente garantisce livelli di rumore inferiori a 80 dB a 1 metro.

Soluzione chiavi in mano con due stazioni

Il progetto fornisce due sistemi di pulizia completi come soluzione chiavi in mano, coprendo sia la pulizia pre-ispezione (contaminanti + etichette) sia la pulizia post-MPI (rimozione delle particelle magnetiche) nell’ambito di un unico scope di progetto.

Capacità ingegneristica a livello di sistema

L’azienda fornisce soluzioni complete, che vanno dallo sviluppo del processo di pulizia all’integrazione in produzione, inclusi la pulizia ad alta pressione, la gestione dei filtri, l’integrazione con PCS/MES e l’interfaccia con robot a portale.

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

Domande frequenti

Quali componenti elabora questo sistema di pulizia?

Questo sistema è progettato per le ruote ferroviarie utilizzate nella produzione di treni ad alta velocità e nel trasporto pesante — diametri da 860 a 1.320 mm, peso fino a 1.000 kg.

Cosa comprende la configurazione a due stazioni?

Il sistema comprende due stazioni di pulizia: Stazione 1 posizionata al primo processo della linea di ispezione (rimuove fluidi da taglio, fluidi protettivi di processo, olio ed etichette); Stazione 2 posizionata dopo l’ispezione con particelle magnetiche (rimuove i fluidi per particelle magnetiche).

Quali pressioni di pulizia sono disponibili?

Pulizia a spruzzo a bassa pressione a 2,0 MPa per la pulizia generale. La stazione 1 include inoltre la rimozione ad alta pressione delle etichette a 33 MPa per eliminare le etichette di processo dalle superfici del battistrada.

Quali contaminanti possono essere rimossi?

Il sistema rimuove fluidi da taglio, fluidi protettivi di processo, oli/grassi, polvere, etichette di processo e fluidi per ispezione con particelle magnetiche dalle superfici dei cerchioni.

Quali livelli di pulizia possono essere raggiunti?

Residuo idrico ≤0,1 mg/kg; residuo metallico ≤2 mg/kg (oppure valore del misuratore di pulizia ≥70%); assenza di macchie d’acqua di grandi dimensioni; temperatura in uscita della stazione 1 <40 °C.

Supporta l’integrazione nella produzione automatizzata?

Sì. Il sistema si interfaccia con robot a portale per il caricamento/scaricamento automatico e con i sistemi PCS/MES per il tracciamento dei dati produttivi e la tracciabilità dei materiali.

Qual è il tempo di ciclo tipico?

Il sistema garantisce un tempo di ciclo ≤120 secondi per pezzo, supportando la produzione su larga scala di cerchioni ferroviari.

La pulizia delle ruote ferroviarie è un processo critico tra la lavorazione meccanica e l’ispezione finale nella produzione di treni ad alta velocità e di vagoni per trasporto pesante. Ruote con diametro fino a 1320 mm e peso fino a 1000 kg richiedono tecnologie avanzate di pulizia per rimuovere fluidi da taglio, fluidi protettivi di processo, contaminanti oleosi ed etichette di processo prima dell’ispezione dimensionale, nonché fluidi per particelle magnetiche dopo i controlli non distruttivi. I sistemi di pulizia a passaggio continuo di tipo U consentono un’integrazione efficiente nelle linee di produzione automatizzate.

Tecnologia ad Alta Pressione per la Rimozione Etichette

Le etichette di processo applicate sulle superfici del battistrada delle ruote richiedono una tecnologia ad alta pressione specializzata per essere rimosse in modo efficace senza danneggiare la superficie della ruota. La pulizia ad alta pressione a 33 MPa, con copertura completa del battistrada, garantisce una rimozione completa delle etichette. Gli involucri fonoassorbenti mantengono il livello di rumore sul posto di lavoro al di sotto di 80 dB, rispettando i requisiti di salute occupazionale pur fornendo la potenza di pulizia necessaria per gli adesivi più resistenti.

Tecnologia di filtrazione per la pulizia delle ruote ferroviarie

La filtrazione efficace è essenziale per mantenere la qualità della pulizia nella produzione su larga scala di ruote ferroviarie. Sistemi di filtrazione a quattro stadi, dotati di filtri a cestello, filtri a nastro di carta (per la rimozione delle etichette in carta), filtri a sacco e filtri a sacco in linea, garantiscono il mantenimento della qualità del fluido di pulizia. I separatori magnetici installati nella stazione post-MPI rimuovono in modo efficace le particelle magnetiche dal fluido di pulizia, prolungandone la durata e assicurando risultati di pulizia costanti.

Configurazione a passaggio attraverso a U per l’integrazione nella linea di produzione

I sistemi di pulizia a passaggio attraverso a U consentono un’integrazione efficiente nella linea di produzione, con caricamento/scaricamento automatico dallo stesso lato. Questa configurazione è ideale per l’integrazione con sistemi robotizzati a ponte e offre un’ottimale utilizzazione dello spazio a terra. Il posizionamento verticale delle ruote sui pallet garantisce una manipolazione stabile di componenti grandi e pesanti, consentendo al contempo un rapido cambio tra diverse dimensioni e forme di ruota.

Specifiche tecniche