大型クランクシャフト用高圧洗浄システム

ビッグバード・インダストリアル社製大型クランクシャフト高圧洗浄装置は、大型ディーゼルエンジン製造で使用される大型クランクシャフトの最終洗浄を目的として開発されました。本装置は、最終組立前にオイルギャラリー、フランジ穴、ねじ穴およびすべての外表面から切削くず、研削粉、切削油の残留物を除去します。

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、以下の複数の大型クランクシャフト仕様に対応しています：

すべての加工物は、大型ディーゼルエンジン用の大型クランクシャフトです。この装置は、長さ1,500～4,000 mm、重量2,000 kgまで、最大スイング直径600 mmの加工物に対応します。

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

手動式QRコードスキャナーで加工物の識別情報を読み取ります。システムは、QRコード情報に基づいて自動的に最適な洗浄プログラムを選択します。あらかじめ10種類のプログラムを登録可能で、さらに90種類の追加プログラムも登録できます（PLCおよびHMI対応）。データは1年以上保存可能であり、MESとのインターフェース機能も備えています。

プログラム格納領域

100種類以上の製品プログラムを保存でき、プログラムのインポート／エクスポート機能も備えています。プログラム名には英字、数字、漢字（最大50文字）が使用可能です。

手動切換

加工物の種類を切り替える際には、Vブロック、Uブロック、フランジ側の位置決めピンを手動で交換します。ガイドレールには目盛りが付いており、各加工物タイプに応じた可動式テールストックの位置を確認できます。すべての治具は工具不要のクイックチェンジ構造を採用しています。

加工物の検証

ワークピースの有無および種類を検出することで、検証済みのワークピースのみが洗浄室に入室します。

多段階洗浄プロセス

本システムは、5段階の自動化された洗浄工程で、複数の洗浄技術を組み合わせています。

第1工程：ローディング（1ST）——手動

オペレーターがワークピースをローディング用パレット上のVブロックおよびUブロックに載せます。Vブロックは主軸受ジャーナルを支持し、Uブロックはクランクピンジャーナルを支持します。接触部材はスチール以外の非鉄金属または非金属製であり、傷つけを防止します。

オペレーターが左右の位置決めベースを固定した後、ハンドホイールを手動で回してテールストックセンターを前進させ、ワークピースをクランプします。その後、両手スタートボタンを押すと、下部の位置決めシリンダーが退避し、モーター駆動コンベアが自動的にワークピースおよびパレットを洗浄室内へ搬送します。

オペレーターはローディングステーションにて、付属の水銃およびエアーガンを用いて、ワークピースの中心穴およびフランジ位置決めピン穴を手動で洗浄・ブローダイ（空気吹き）します。

ステージ2：高圧・スプレー洗浄（2ST）——2MPaおよび45MPa

ワークピースとパレットの位置決めが行われ、パレット位置決め用のロケーティングシリンダが作動します。サーボモータがドライブシャフトを介してピン嵌合方式でワークピースの回転を駆動します。

6軸ロボットが高圧ノズルを保持し、サーボ駆動による水平移動を行い、フィレット半径部および遷移部の酸化皮膜を高圧洗浄します。同時に、C型洗浄ノズルチューブがワークピース表面および端面に対してスキャン式スプレー洗浄を行います。C型ノズルチューブはモータ駆動によりZ軸方向に可変速で移動します。ワークピースは両方向へ可変速で回転し、全表面の洗浄が完了するまで続けられます。

スプレー洗浄終了後、ロボットがオイルギャラリーおよびフランジ面に対して定点高圧洗浄を実施します。洗浄順序は、コンロッドの直進オイル穴→角度付きオイル穴→メインベアリングの直進オイル穴です。各オイル穴の実効洗浄時間は個別に設定可能です。

洗浄後、ワークが回転しながら傾斜排水を行い、同時にブローダイイングノズルでワーク表面を乾燥させます。

工程3：プラグピン洗浄・すすぎ（3ST）——4MPaおよび45MPa

ワークは工程2と同様に位置決め・回転させます。C型すすぎノズル管が、ワーク表面および端面に対してスキャン噴射すすぎを行います。

ロボットがプラグピンノズルを保持し、メインベアリングのオイルギャラリー両端をシールして高流量フラッシングを行います。プラグピンノズルはシリンダ駆動により貫通穴すすぎを実現します。プラグピン洗浄ステーションにはスプリング式パッドが装備されており、径が類似する部品への対応が可能です。

すすぎ後、ワークを傾斜させて排水します。この際、ロボットが全穴に対して傾斜排水を伴うブローダイイングを行います。

工程4：ブローダイイング（4ST）

ワークピースおよびパレットが位置決めされます。内部ブローダイイング用ノズル管はサーボモーターで駆動され、ワークピース表面をスキャンしながらブローダイイングを行います。ノズル管はモーター駆動によりZ軸方向に移動します。

ステージ5：アンロード（5ST）

ブローダイイング終了後、ロケーションシリンダが退縮し、ステーションドアが開きます。モーター駆動コンベアによってワークピースとパレットがアンロードステーションへ搬送されます。オペレータがワークピースを取り外します。空のパレットは下層コンベアを通じて循環用に戻されます。

高圧洗浄技術

本システムは、優れた高圧洗浄性能を備えています。

この極めて高い圧力により、深部のオイルギャラリーおよび複雑な内部通路に付着した頑固な酸化皮膜、研削粉、金属チップなどを効果的に除去できます。

技術的清浄度管理

大型ディーゼルエンジンの製造において、クランクシャフトのオイルギャラリーおよび重要部品表面の清浄度は、エンジンの信頼性および性能に直接影響します。

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

本システムは3段階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交換機能

• フィルターバッグのブランド：オエルフ

• フィルター性能確認：洗浄液100 mL中で、粒子径100 μm未満、重量4 mg未満（標準的なフィルターバッグの寿命内）

ロボットシステム

システムにはIP67相当のロボットが搭載されています。

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

• QRコードによるワークピース追跡

• 生産データの取得

• 工程データ記録（洗浄温度、圧力、サイクル時間）

• データ出力機能

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

• 中国語インターフェース

• ワークピース情報表示

• 洗浄プログラムの選択および直接起動

• 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

データ取得

• 設備異常監視

• 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

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

• 大型クランクシャフトの部品分析

• 高負荷エンジン部品向け洗浄工程設計

• 清浄度要件の評価

設備統合

• 高圧洗浄システム（45 MPa）

• スプレー洗浄技術

• プラグピン洗浄＋オイルギャラリー密閉

• ロボット式ブロードライシステム

• 多段階フィルター管理

• コンベアおよびパレット循環システム

スマート製造連携

• MESインターフェース

• 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

大型クランクシャフト実績

ビッグバード・インダストリアルは、ディーゼルエンジン製造向け大型クランクシャフト（最大長4,000 mm、最大質量2,000 kg）を含む、高出力動力伝達系部品向け高精度洗浄ソリューションを専門とする企業です。

高圧洗浄技術

本システムは、最高45 MPa（最大48 MPa）の高圧洗浄を実現——ビッグバード・インダストリアル社が提供する全システムの中で最も高い圧力性能——により、頑固な酸化皮膜、研削粉、金属屑などを、深部のオイルギャラリーや複雑な内部通路からも確実に除去します。

プラグピン洗浄＋オイルギャラリー密閉

このシステムは、主軸受のオイルギャラリー両側を密閉するプラグピン洗浄技術を採用しており、高流量の貫通穴洗浄を実現。従来のスプレー洗浄では到達できない内部オイル通路を確実に洗浄します。

システムレベルのエンジニアリング能力

当社は、洗浄プロセスの開発から量産導入までを含む包括的なソリューションを提供しています。高圧洗浄、プラグピン洗浄、ロボットによるブローダイイング、およびインテリジェントなトレーサビリティが含まれます。

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。

大型部品の取扱いに関する専門知識

このシステムは、最大長4,000 mm、最大重量2,000 kgの大型部品向けに特化して設計されており、ビッグバード・インダストリアル社が重機用エンジン部品の洗浄において高い実績を持つことを示しています。

よくある質問

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、大型ディーゼルエンジン製造で使用される大型クランクシャフト向けに設計されており、全10種類（長さ1,500～4,000 mm、重量最大2,000 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？

このシステムは、最大45 MPa（調整可能上限：48 MPa）の高圧洗浄を実現し、オイルギャラリーおよび表面の洗浄効果を高めます。これはビッグバード・インダストリアル社製洗浄システムの中で最高水準の圧力性能です。

オイルギャラリーはどのように洗浄しますか？

このシステムでは、高圧固定ポイント洗浄（45 MPa）とプラグピン洗浄を組み合わせ、オイルギャラリーを密閉した状態で、メインベアリング用オイルギャラリーおよびコンロッド用オイル穴を高流量で貫通洗浄します。

異なるクランクシャフトのバリエーションには、どのように対応しますか？

このシステムは、Vブロック、Uブロックおよび定位ピンによる手動切替方式を採用しています。ガイドレールには、各ワークピース種別に対応する可動テールストックの位置が目盛りで表示されています。また、すべての治具は工具不要のクイックチェンジ構造です。

どの程度の清浄度が達成できますか？

全残留汚染量：80～90 mg以下、オイルギャラリー内残留汚染量：10 mg以下（対象バリエーションに限る）、最大粒子径：0.5～0.6 mm以下。また、GB/T 3821-2005に基づき、オイルギャラリー内の粒子数についても厳格な制限を設けています。

MESとの連携は可能ですか？

はい。QRコードスキャン、MESとの通信、および生産データの取得がすべてサポートされています。

標準的なサイクル時間はどのくらいですか？

システムの処理時間は1個あたり30分以内（ローディング／アンローディングを除く）であり、サイクルタイムは各生産ラインの要件に応じてカスタマイズ可能。

大型クランクシャフトの洗浄（大型ディーゼルエンジン製造工程）

大型クランクシャフトの洗浄は、大型ディーゼルエンジン製造において、機械加工と組立の間で実施される極めて重要な工程です。長さ4,000 mm、重量2,000 kgに及ぶクランクシャフトでは、複雑なオイルギャラリー、フランジ穴、およびすべての外周面から、酸化皮膜、研削粉、金属切屑、切削油残留物などを確実に除去するため、高度な洗浄技術が不可欠です。高圧洗浄システムは、こうした大型かつ重要部品に付着した頑固な汚れを徹底的に除去するのに十分な洗浄力を提供します。

大型クランクシャフト部品向け高圧洗浄（45 MPa）

大型クランクシャフトは、深さのあるオイルギャラリーと複雑な形状を持つため、異物を確実に除去するには極めて高い洗浄圧力が必要です。最大48 MPa（通常45 MPa）の高圧洗浄システムを用いることで、頑固な酸化皮膜や研削粉、金属くずなどを、オイルギャラリーおよび重要な表面から効果的に除去できます。可変周波数駆動（VFD）制御により、部品の種類や汚染度に応じて洗浄圧力を柔軟に調整可能です。

オイルギャラリーの貫通洗浄向けプラグピン方式洗浄技術

大型クランクシャフトのオイルギャラリー洗浄には、貫通穴への効果的な洗浄を実現する専用のプラグピン技術が不可欠です。プラグピン式ノズルは、メインベアリングのオイルギャラリー両端を密閉し、大流量の洗浄液を内部通路全体に届ける貫通洗浄を可能にします。この技術により、従来のスプレー洗浄では到達できないオイルギャラリー内部の異物も、確実に除去できます。

大型部品洗浄におけるフィルトレーションおよび流体管理

大規模部品の高圧洗浄においては、洗浄品質を維持するための効果的なフィルトレーションが不可欠です。磁気分離器とバッグフィルターを組み合わせた3段階フィルターシステムにより、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。フィルターの無停機交換機能により、生産工程の中断を防ぎ、連続運転が可能です。フィルトレーション精度は10 μmまで達し、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。

技術仕様