新エネルギー車向けパワートレインハウジング用超音波・高圧洗浄システム

ビッグバード・インダストリアル社製パワートレインハウジング洗浄システムは、新エネルギー車のパワートレイン製造で使用されるアルミニウム製ハウジングの機械加工後の洗浄を目的として開発されました。このシステムは、最終組立前に切削くず、切削油の残留物、および粉塵などの異物を除去します。

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

本システムは、以下の複数のパワートレインハウジング仕様に対応しています：

すべての対象部品は、新エネルギー車のパワートレイン用途向けアルミニウム製ハウジングです。本システムは、4種類の仕様すべてに対応する単一パレット構成を採用しており、仕様切り替え時にパレット交換を行う必要がありません。

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。

ワークピースの識別

透過型光電センサーにより、部品の外形差を検知し、自動的にモデル識別を行います。

自動工具交換

本システムには2種類のグリッパーが装備されています：

• 仕様AおよびB：共用グリッパー

• 仕様CおよびD：共用グリッパー

• クイックチェンジシステム（1枚のマスタープレート＋2枚のサブプレート）による自動工具交換で、バリエーション切替をスムーズに実現

シングルパレット方式

1種類のパレットで4種類のワークピースに対応可能であり、パレット交換の手間と時間を削減

ガントリーロボットによる搬送

ガントリーロボットが各工程間でワークピースを搬送し、効率的な2工程式超音波洗浄構成を実現

多段階洗浄プロセス

このシステムは、8段階の自動化された工程で、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ディングカートのパレット上に載せます。カートがワークピースをガントリーロボットの取り付け位置まで運搬します。その後、ガントリーロボットがワークピースおよびパレットを同時に把持して次の工程へ搬送します。

この工程では、透過型光電センサーによりワークピースの有無検知および機種識別を行います。シングルパレット方式により、4種類すべてのワークピースに対応可能です。

ステージ2：超音波洗浄（2ST）— 28 kHz

ガントリーロボットがパレット付きワークピースをこの工程内の定位ベース上に配置します。その後、超音波洗浄装置が作動し、内部通路や盲孔の徹底的な洗浄を実現します。

超音波洗浄時間を延長するため、この工程には2つの位置が設けられています。ガントリーロボットは、一方の位置にワークを配置すると同時に、他方の位置から既に洗浄済みのワークを取出し、次の工程へ移送します。

ロボットによる把持後、ガントリーロボットは空のパレットをローディング台車へ戻し、次のワークの供給に備えます。

ステージ3：乱流洗浄・定点洗浄（3ST）——1.0 MPa

洗浄ロボットがワークを洗浄室内へ搬入し、乱流洗浄槽に完全に浸漬します。ロボットはワークの姿勢を柔軟に変化させ、表面全体を確実に洗浄するための乱流を発生させます。

乱流洗浄終了後、槽の排水弁が開き、迅速な排水が行われます。槽周辺に配置されたノズルボックスが、すべての表面に対して定点洗浄およびスキャン洗浄を実施します。すべての穴や通路には対応する専用ノズルが設けられており、的確な洗浄を実現します。また、水路にはプラグ洗浄機能が備わっています。

洗浄完了後、ロボットがワークを次の工程へ移送します。

ステージ4：高圧洗浄（4ST）——50 MPa（最大53 MPa）

ロボットがワークを高圧洗浄ステーションへ搬送します。ロボットはワークの姿勢を変更し、50 MPaの高圧ノズルに対して最適な向きに調整します。

このステーションには、バリ取り機能付き高圧洗浄装置を備えています（図面レビュー時に位置を確定済み）。直進式および回転式の高圧ノズルを組み合わせ、全方向への洗浄を実現します。

高圧洗浄後、ロボットがワークを次の工程へ搬送します。

ステージ5：総合すすぎ（5ST）——0.6 MPa

搬送ロボットがワークをすすぎ用ポジショニングパレット上に配置します。固定式ノズルボックスによるスプレーすすぎと、ステーション内への水の供給を同時に行い、ワークをすすぎ液に完全浸漬して乱流を発生させ、徹底的なすすぎを実現します。

すすぎ後の高効率乾燥で、表面の水分を除去します。搬送ロボットがワークを傾斜排水機能付きの出口位置決めパレット上に配置し、その際、固定ノズルによる短時間のブローダイアリングを行います。

この工程では、すすぎ時間を延長するために2つの処理位置を設けています。

第6工程：真空乾燥（6ST）——10 mbar

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。真空フードが閉じて密閉されたチャンバーを形成し、真空ポンプによりチャンバー内を10 mbarまで減圧します。これにより、すべての表面および内部通路に残った水分が除去されます。

真空乾燥終了後、真空フードが開き、コンベアがワークおよびパレットを次の工程へと搬送します。

第7工程：冷却（7ST）

ワークおよびパレットを冷却工程へ搬送します。強制空冷により、部品温度を24±4°Cまで低下させます（周囲温度が15°C未満の場合は15–20°Cまで）。

工程8：アンローディング（8ST）

ワークピースおよびパレットがアンローディング位置まで搬送されます。オペレーターがワークピースを取り出します。この工程では、ワークピースの存在検知機能およびオペレーター保護のための安全用ライトカーテンを備えています。

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。

超音波洗浄技術

技術的清浄度管理

新エネルギー車の動力伝達系製造において、ハウジング内部通路の清浄度は部品の性能および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

各回路には多段階フィルターが採用されています：

超音波洗浄用フィルトレーション：

• ペーパーベルトフィルター — 500 L／分、50 μm（1台）

洗浄回路のフィルトレーション：

• バスケットフィルター — 300 L／分、40メッシュ（4台）

• インラインバッグフィルター — 900 L／分、20 μm（稼働中1台＋待機1台）

• インラインバッグフィルター — 300 L／分、5 μm（稼働中1台＋待機1台）

すすぎ回路のろ過：

• バスケットフィルター — 300 L／分、40メッシュ（2台）

• インラインバッグフィルター — 300 L／分、5 μm（稼働中2台＋待機1台）

すべてのフィルターには目詰まりアラームが備わっており、生産を停止させることなく手動で交換できます。

ロボットシステム

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

• 新エネルギー車用パワートレインハウジングの部品分析

• 洗浄プロセスの設計

• ISO 16232に基づく清浄度要件の評価

設備統合

• 超音波洗浄装置（28 kHz、2工程）

• 高圧洗浄（50 MPa、最大53 MPa）

• 真空乾燥技術（10 mbar）

• 自動工具交換システム

• 多段階フィルター管理

• コンベアおよびパレット搬送システム

スマート製造連携

• MESインターフェース

• 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

新エネルギー車向け部品体験

ビッグバード・インダストリアルは、自動車および新エネルギー車（NEV）の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しており、複数のNEV向けハウジング洗浄実績を有しています。

高圧洗浄技術（50 MPa）

本システムは、最大50 MPa（最大53 MPa）の高圧洗浄と高圧バリ取り機能を備えており、市販されている中でも最高水準クラスの高圧洗浄システムです。複雑な形状のハウジング内部に付着した頑固な異物やバリを確実に除去します。

超音波＋高圧洗浄複合技術

本システムは、超音波洗浄（28 kHz）と高圧洗浄（50 MPa）を単一の生産工程で統合。内部の盲孔から外部表面まで、徹底的な洗浄を実現します。

システムレベルのエンジニアリング能力

当社では、超音波洗浄、高圧洗浄、真空乾燥、MES連携までを含む、洗浄プロセスの開発から量産導入に至るまでのトータルソリューションを提供しています。

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

• 自動工具交換構成

• 工場レイアウトおよび生産フローへの統合

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、新エネルギー車両製造向けのアルミニウム製パワートレインハウジング用に設計されており、シングルパレット対応・自動工具交換機能を備えた4種類のバリエーションがあります。

使用可能な洗浄圧力はどの程度ですか？

本システムは、最大50 MPa（調整可能範囲：最大53 MPa）の高圧洗浄と、高圧バリ取り機能を提供します。

どのような洗浄技術が統合されていますか？

本システムには、超音波洗浄（28 kHz、2ステーション）、乱流洗浄（1.0 MPa）、高圧洗浄（50 MPa）、スプレーすすぎ、真空乾燥（10 mbar）、冷却が統合されています。

除去可能な汚染物質は？

複雑な内部通路および外部表面から金属切屑、切削油残留物、および粒子状汚染物質を除去します。

どの程度の清浄度が達成できますか？

ISO 16232準拠で、2種類のバリエーションは粒子サイズ分布の厳格な制限を満たし、残渣総量が9 mg以下であることが求められます。残りの2種類のバリエーションでは、最大粒子サイズが1,000～1,800 μm以内であることが条件です。

異なるバリエーションはどのように対応していますか？

本システムは、自動モデル認識機能、シングルパレット構成（パレット交換不要）、およびグリッパーセット間の自動工具交換機能を備えています。

新エネルギー車製造におけるパワートレインハウジングの洗浄

パワートレインハウジングの洗浄は、新エネルギー車製造において極めて重要な工程です。複雑な内部形状をもつアルミニウム製ハウジングから、切削くず、切削油の残留物、および微粒子状の汚染物質を確実に除去するには、高度な洗浄技術が不可欠です。超音波洗浄は、従来のスプレーウォッシュでは到達できない内部空洞や盲孔にも効果的に作用し、高圧洗浄は頑固な汚れに対しても十分な洗浄力を発揮します。

新エネルギー車部品向け超音波・高圧複合洗浄

NEV用パワートレインハウジングは、複雑な形状と厳しい清掃要件を有するため、特別な洗浄課題を伴います。超音波洗浄（28 kHz）と高圧洗浄（50 MPa）を組み合わせた技術により、内部の盲孔および外部表面の両方から汚染物質を確実に除去します。2ステーション式の超音波洗浄装置は、全体の生産効率を損なうことなく、洗浄時間を延長できます。

高圧バリ取り技術（50 MPa）

最大53 MPaの高圧洗浄（定格50 MPa）にバリ取り機能を備えたこの技術は、高精度NEVパワートレイン部品に対する優れた汚染物質・バリ除去性能を発揮します。極めて高い圧力により、従来の洗浄では対応が困難な複雑な内部流路に残る頑固な機械加工バリや微粒子状汚染物質を効果的に除去し、部品品質および組立信頼性の向上を実現します。

NEV部品洗浄におけるフィルトレーション管理

NEV部品製造における洗浄品質の安定化には、効果的なフィルトレーションが不可欠です。ペーパーベルトフィルター、バスケットフィルター、バッグフィルター（最小5 μm）を組み合わせた多段階フィルトレーション構成により、洗浄液の品質を維持します。詰まり検知アラームと、停止不要のフィルター交換機能を備え、生産中断なく連続運転が可能です。

技術仕様