商用車用トランスミッションリターダーのステータ／ロータ高圧洗浄装置

ビッグバード・インダストリアル社製ステータ／ロータ高圧洗浄装置は、商用車用トランスミッションリターダーに使用されるステータおよびロータ部品の機械加工後の洗浄を目的として開発されました。本装置は、最終組立前に切削くず、黒鉛粒子、鉄粉、切削油残留物などを除去し、複数のワークピース仕様に対応したマルチモデル生産を支援します。

本装置は、設計・製造・据付・試運転を含むターンキーソリューションとして提供されます。

対応ワークピース

本装置は、トランスミッションリターダー用途向けの複数種類のステータ／ロータ仕様に対応しています。

すべてのワークピースは、大型商用車向けトランスミッションリターダー用のステータおよびロータ部品です。本装置は、外形寸法が700 × 600 × 600 mm以内、重量が80 kgまでの部品に対応するよう設計されています。

自動混流生産

このシステムは、以下の機能を備えた自動混流生産をサポートする。

QRコード認識

COGNEX製QRコードスキャナーが、ワークピースの装着時に自動的に識別情報を読み取ります。スキャナーは水平方向に調整可能で、設置位置を柔軟に設定できます。

ビジョン検査システム

COGNEX製ビジョンシステム（カメラ検査機能付き）が、ワークピースの装着時にその種類と向きを確認し、適切なプログラムを選択することを保証します。

手動パレット交換

2種類のパレットで全12バリエーションのワークピースに対応しています。ステータとロータなど、部品ファミリー間の切替は、クイックチェンジ式パレットシステムを用いて手動で行います。

エラープルーフング

ワークピースの有無検出および向き確認機能により、誤装着を防止し、工程の信頼性を確保します。

多段階洗浄プロセス

本システムでは、6段階の自動化された洗浄工程において、複数の洗浄技術を組み合わせています。

工程1：ローディング（第1工程）

オペレーターがワークピースをローラー搬送コンベア上の定位パレットに載せると、コンベアがワークピースをロボットの把持位置まで搬送します。その後、ロボットがワークピースを把持し、洗浄チャンバー内へ移送します。

ロボットがワークを搬出後、空のパレットはローディング位置に戻り、次のワークの受け入れ準備が整います。この工程では、ワークの向き検出、存在検出、QRコード読み取り、および部品識別のためのビジョン検査を実施します。ステータとロータの2種類のバリエーションに対応するため、2種類のパレットを用意し、手動で切り替えます。

第2工程：乱流・定点洗浄（2ST）——1.0 MPa

6軸ロボットがワークを保持し、あらかじめ洗浄液で満たされた乱流洗浄槽へ搬入します。ロボットはワークの向きを柔軟に変更しながら、周囲のノズルから噴出される乱流を全表面に当てて洗浄します。

激流洗浄後、排水バルブが開き、タンク内の洗浄液を急速に排出します（排水時間≤5秒）。ロボットは、被加工物の穴配置に応じて設置された固定ノズルボックスの位置へ被加工物を正確に搬送・定位します。さらにロボットが被加工物の姿勢を変更し、各面を対応するノズルパネルと正確に合わせることで、すべての穴および内部空洞へ的確な洗浄を実現します。

大型・小型の被加工物に対応する2種類のノズルボックスパネルを備えており、切り替えは手動で行います。洗浄終了後、ロボットは被加工物を次の工程へ搬送します。また、洗浄ポンプは引き続き激流タンクへ洗浄液を供給し、次回の被加工物への対応を即座に可能にします。

ステージ3：高圧洗浄（3ST）——35MPa以上（最大設定可能値：50MPa）

ロボットが被加工物を高圧洗浄ステーションへ搬送します。その後、ロボットが被加工物の姿勢を調整し、高圧固定ポイントノズルと正確に位置合わせを行ったうえで、盲孔や内部空洞など重点部位へ高圧洗浄を実施します。

この工程では、直線状ノズルと90°角度ノズルを採用し、広範囲にわたる洗浄を実現しています。さらに、高圧回転ノズル（スプレーカーテン直径≥60 mm）を追加することで、ワーク表面全体をスキャンするように洗浄します。

高圧洗浄後、ロボットがワークを次の工程へ移送します。移送中には、傾斜排水が行われます。

第4工程：総合すすぎ（4ST）——スプレーすすぎ＋浸漬乱流すすぎ＋高効率乾燥

ロボットはこの工程内でワークを位置決めパレット上に配置します。クランプ機構により、ワークが正確な位置で固定されます。

可動式水槽が固定洗浄槽とともにワークを囲い込むように伸び、固定位置のノズルからワークへスプレー洗浄を行います。同時に、水が徐々に槽内に満たされ、ワークを洗浄液に浸漬して乱流を発生させ、内部・外部ともに十分な洗浄を行います。

2段階のすすぎ工程終了後、高効率乾燥によりワーク表面の水分が除去されます。この乾燥には圧縮空気は使用しません。すすぎ終了後、可動式水槽が開き、クランプが解放され、ロボットがワークを排出コンベア上のパレットへ移送します。

すすぎ時間を延長するため、この工程では2つの位置を設けています。ロボットは一方の位置にワークを配置しながら、他方の位置からすでにすすぎ済みのワークを取り出します。固定式のブローダイアリングノズルにより、必要に応じて補助乾燥を行います。

この工程には、常温で動作する独立した水槽、ポンプおよびフィルター装置が備わっています。ステータおよびロータの各バリエーションに対応するため、2種類のパレットを用意し、手動で交換します。

第5工程：真空乾燥（5ST）——10 mbar以下

ワークおよびパレットを真空チャンバー内へ搬送します。上部の可動式真空フードがシリンダー駆動により下降し、下部の固定フードと密閉されたチャンバーを形成します。

真空ポンプによりチャンバー内を排気し、圧力を最大10 mbarまで低下させます。これにより飽和蒸気温度が下がり、すべての表面および内部空洞に残った水分が蒸発します。

真空乾燥後、チャンバー内に大気を導入し、可動式フードが元の位置に戻り、コンベアがワークピースを次の工程へと搬送します。

ステージ6：冷却・取り出し（6ST）

ワークピースは冷却チャンネル内へ搬送されます。強制空冷ファンにより、部品温度を室温±3℃まで低下させます。冷却チャンネルには最大10個のワークピースをキューイングできます。各ワークピースについて3か所以上で温度を測定し、温度均一性（最大温度と最小温度の差≤1℃）および連続するワークピース間の温度ばらつき（ワークピース間の温度変動≤3℃）を確認します。

冷却完了後、ワークピースおよびパレットは取り出し位置へ搬送されます。オペレーターがワークピースを取り出します。空のパレットは下層コンベアを通じてローディング位置へ戻され、パレットの循環が実現されます。この工程では、ワークピースの存在検知、室温監視、およびワークピース表面温度監視の機能が備わっています。

高圧洗浄技術

このシステムは、優れた高圧洗浄機能を備えています。

この高い洗浄圧力により、従来の洗浄では到達できない盲孔や複雑な内部空洞に付着した頑固な切削くず、黒鉛粒子、鉄粉などを効果的に除去できます。

真空乾燥技術

このシステムは、徹底的な水分除去を実現する高度な真空乾燥機能を備えています。

真空乾燥により、部品は次の工程へ進む前に完全に乾燥し、水斑や腐食のリスクを回避できます。

技術的清浄度管理

商用車用トランスミッション・レターダーの製造において、ステータおよびロータ部品の清浄度は、レターダーの性能と信頼性に直接影響します。

本システムは、厳しい清浄度要件を満たすように設計されています：

高度なフィルトレーション管理

システムは3段階（以上）のフィルター方式を採用しています：

フィルター機能：

• HMIにフィルター詰まりアラームが表示される

• 連続運転中のフィルターバッグ交換機能（バッグ交換周期：15日以上／高圧フィルター交換周期：30日以上）

• 差圧監視によるバッグの破損・目詰まり検知機能

• フィルターバッグサイズ：180×810 mm

• 清掃・交換作業が容易な構造

オイル分離システム

本システムは、高度な油分分離機能を備えています。

• 構成： フロート式オイルスキマー2台＋ベルト式オイルスキマー1台

• 油回収装置の交換周期： ≥2年

• 液面における油の被覆率： 液体表面積の10％未満

• 油除去効率：  ≥99%

• フロートの信頼性： 液面を正確に追従した状態で、3か月以上安定して動作

スマート製造統合

このシステムは、包括的なデータ連携により、インダストリー4.0の要件をサポートします。

MESとの通信

• Siemens S7-1500 PLC（PROFINET対応）

• IPアドレスが異なる2つの独立したEthernetポート

• データ取得のためのOPC UA通信

• オンラインでのトラブルシューティングを可能にするリモート診断機能

オペレータインターフェース

• シーメンス TP1200 タッチスクリーン（12インチ以上）

• 中国語／英語切替機能

• ワークピース情報表示

• 洗浄プログラム選択

• 洗浄進捗状況の監視

• 温度・圧力表示

• 故障診断およびアラーム表示（トラブルシューティングガイド付き）

• タンク液面監視およびアラーム

データ取得

• 設備異常監視（発生時刻・発生頻度）

• 生産台数およびサイクルタイムの記録

• 設備稼働率の追跡

• 電力消費量の監視（SIEMENSスマートメーター）

• 水・空気消費量の監視

アプリケーションケース

トータル洗浄ソリューション

ビッグバード・インダストリアルは、以下を含む包括的なエンジニアリングソリューションを提供します。

プロセス開発

• ステータ／ロータ部品の構成要素分析

• トランスミッション・レターダー部品の洗浄工程設計

• 清浄度要件の評価

設備統合

• 高圧洗浄システム（35 MPa、最大50 MPa）

• 乱流洗浄技術

• 真空乾燥システム

• 多段階フィルター管理

• コンベアおよびマテリアルハンドリングシステム

スマート製造連携

• MESインターフェース（OPC UA）

• QRコードによるトレーサビリティ

• 生産データの取得

ビッグバード・インダストリアルを選ぶ理由

トランスミッション部品に関する実績

ビッグバード・インダストリアル社は、自動車および商用車のパワートレイン部品向け高精度洗浄ソリューションを専門としており、トランスミッション・レターダー用ステータおよびロータの洗浄において豊富な実績を有しています。

高圧洗浄技術

本システムは、従来の洗浄装置と比較して大幅に高い35 MPa（最大で50 MPaまで調整可能）の高圧洗浄を実現し、盲孔や複雑な内部空洞に付着した頑固な汚染物質を確実に除去します。

真空乾燥技術

本システムは10 mbarという極めて低い真空度を達成し、すべての表面、盲孔、内部空洞から水分を完全に除去することで、水斑や腐食の発生リスクを解消します。

システムレベルのエンジニアリング能力

当社は、高圧洗浄、真空乾燥、スマートトレーサビリティ、MES連携を含む、洗浄工程の開発から量産導入までの一貫したソリューションを提供します。

カスタマイズ型非標準エンジニアリング

各部品および生産ラインには、それぞれ固有の要件があります。ビッグバード・インダストリアル社は、以下の要素に基づき、カスタマイズされたエンジニアリングソリューションを提供します。

• 部品の構造および材質分析

• 洗浄プロセスの開発

• 専用治具および自動化装置の設計

• 工場レイアウトおよび生産フローへの統合

当社の非標準エンジニアリング能力により、各洗浄システムを、対象部品の形状、サイクルタイム要件、清浄度基準、および自動化レベルに応じて最適化できます。

多品種混流生産対応

このシステムは、パレット交換とQRコード認識機能を備え、12種類のワークピースに対応。複数の部品ファミリー向けに柔軟な生産を実現します。

よくあるご質問

この洗浄システムで処理する部品は何ですか？

本システムは、商用車用トランスミッション・レターダーに使用されるステータおよびロータ部品向けに設計されており、球状黒鉛鋳鉄およびグレー鋳鉄製の12種類のバリエーション（重量：2.43～10.5 kg）に対応しています。

使用可能な洗浄圧力はどの程度ですか？

本システムは、最低35 MPaの高圧洗浄を実現し、VFD制御により最大50 MPaまでの圧力を調整可能です。

乾燥時の真空度はどの程度ですか？

本システムは、すべての表面および内部空洞から水分を完全に除去するために、最低10 mbarの真空度を達成します。

除去可能な汚染物質は？

金属切粉、グラファイト粒子、鉄粉、切削油残留物、油汚れなどを、表面、盲孔、内部空洞から確実に除去します。

どの程度の清浄度が達成できますか？

残留汚染量合計 ≤ 0.55 mg/kg；金属粒子 ≤ 600 μm；非金属粒子 ≤ 1200 μm。表面の清掃状態は、白色ティッシュによる拭き取り検査（5回拭き、変色なし）で確認済み。

このシステムはカスタマイズ可能ですか？

はい。サイクルタイム、洗浄圧力、温度、自動化レベルなど、すべてのパラメーターを、顧客の生産ライン仕様に応じてカスタマイズ可能です。

標準的なサイクル時間はどのくらいですか？

システム処理時間は1個あたり≤2分で、商用車用パワートレイン製造における大量生産に対応します。

商用車用トランスミッション製造におけるステータ／ロータの洗浄

トランスミッション・レターダー・システムにおけるステータおよびロータ部品は、信頼性の高い性能を確保するために精密な洗浄が不可欠です。これらの高精度部品は、盲孔、内部空洞、微細な表面仕上げなど、複雑な形状を有しており、金属切屑、グラファイト粒子、加工残渣などの異物を確実に除去するには高度な洗浄技術が必要です。高圧洗浄装置は、こうした重要部品から汚染物質を完全に除去するのに十分な洗浄力を提供します。

高精度動力伝達系部品向け高圧洗浄（35 MPa）

最大35 MPa（可変範囲：最大50 MPa）の高圧洗浄は、高精度トランスミッション部品に対する優れた異物除去性能を発揮します。この極めて高い圧力により、従来の低圧洗浄では到達できない盲孔や内部空洞、複雑な形状部への頑固な異物の剥離が可能になります。可変周波数駆動制御により、部品の種類や汚染状態に応じて洗浄圧力を柔軟に調整できます。

部品保護のための真空乾燥技術（≤10 mbar）

10 mbar以下の真空乾燥により、熱応力や水シミを発生させることなく、すべての表面および内部空洞から水分を完全に除去できます。この低圧環境では飽和蒸気温度が低下するため、残留水分を効率よく蒸発させることができます。その結果、次の工程へとスムーズに進めるほど十分に乾燥した部品が得られ、腐食、水シミ、あるいは水分由来の汚染のリスクを排除します。

高圧洗浄におけるフィルター処理と洗浄液管理

高圧洗浄システムにおける洗浄品質を維持するには、効果的なフィルトレーションが不可欠です。ドラムフィルター、バッグフィルター、インラインフィルターを組み合わせた3段階フィルトレーション構成により、高圧ポンプの損傷を防ぎながら洗浄液の清浄性を確保します。ノンストップフィルター交換機能により、生産停止を伴わず連続運転が可能です。フィルトレーション精度は5 μmまで対応しており、安定した洗浄結果を得るための洗浄液品質を確実に維持します。

仕様詳細