자동차 크랭크샤프트 다중 공정 최종 세정 시스템

빅버드 인더스트리얼 크랭크샤프 다공정 최종 세척 시스템은 기계 가공 및 유성 연마 공정 후 자동차 크랭크샤프의 최종 세척을 위해 개발되었다. 이 시스템은 조립 전에 오일 갤러리, 나사 구멍 및 모든 외부 표면에서 절삭유, 금속 찌꺼기, 오일 오염물질 및 미세 입자 잔여물을 제거한다.

이 장비는 설계, 제조, 설치, 시운전을 포함한 턴키 솔루션으로 제공된다.

작업물 적용 분야

이 시스템은 다음 자동차 크랭크샤프 부품을 처리할 수 있다:

모든 가공 부품은 엔진 제조 용도의 자동차 크랭크샤프트이다. 이 시스템은 고정장치 교체, 프로그램 조정 및 로봇 경로 수정을 통해 추가 크랭크샤프트 변형에 대한 수동 전환 기능을 갖추고 있다.

자동 혼합 모델 생산

이 시스템은 다음 기능을 지원하는 자동 혼류 생산 방식을 구현한다.

자동 적재

• 가antry 로봇이 자동으로 가공 부품을 적재 스테이션의 V-블록 위치 고정 좌석 위에 배치한다.

• 슬라이드 구동 메커니즘이 가공 부품을 로봇 집게 위치로 이동시킨다.

• 로봇이 가공 부품을 집기 전에 중심 구멍을 불어내는 공정

• 기존 변형용 스위치 기반 가공 부품 식별 시스템

• 오류 방지 기능: 축 방향 검출, 반경 방향 검출, 대단부/소단부 방향 검출

• 전자식 인터락 기능이 있는 안전 가드

로봇 시스템

• ABB IRB6700-200/2.6 6축 로봇

• IP67 보호

• 최대 적재 중량 100 kg

• 로봇 그립퍼는 자체 잠금 기능을 갖추고 있어 전원 또는 공기 공급 중단 시에도 가공 부품이 떨어지지 않는다.

• 다양한 공작물 변형에 대한 수동 그립퍼 교체

수동 언로딩

• 작업자가 언로딩 스테이션에서 공작물을 제거함

• 작업자 보호를 위한 안전 광선 커튼

• 레이저 마킹을 위한 공작물 위치 고정 메커니즘(고객 제공 레이저 마커)

다단계 세척 공정

이 시스템은 8단계 자동화된 순서로 여러 가지 세정 기술을 결합함

1단계: 적재(1ST)

갠트리 로봇이 자동으로 공작물을 로딩 스테이션의 V-블록 위치 고정 좌석 위에 배치함. 슬라이드 구동 메커니즘이 공작물을 로봇 집취 위치로 이송함. 로봇은 그립 전에 중심 구멍을 에어 블로우로 청소한 후, 공작물을 세정 챔버 내부로 이송함

공작물 변형 전환 시 위치 고정 블록의 수동 교체가 필요함. 이 스테이션은 공작물 식별(스위치 기반), 오류 방지(축 방향 감지, 반경 방향 감지, 방향 감지) 및 전자식 인터록이 적용된 안전 가드를 갖춤

2단계: 초음파 및 분사 세정(2ST) — 0.5 MPa

로봇이 공작물을 초음파 세정 스테이션 팔레트로 이송한다. 팔레트가 하강하면서 사전에 세정액으로 채워진 세정 탱크에 공작물이 완전히 잠긴다. 초음파 세정(25 kHz)은 모든 표면과 내부 통로의 오염 물질을 제거한다.

초음파 세정 후, 양측에 설치된 분사 노즐이 공작물 표면을 분사 세정한다. 세정 완료 후, 리프팅 메커니즘이 공작물을 상승시킨 뒤 로봇이 다음 공정 스테이션으로 이송한다.

단계 3: 고압 고정점 세정(3ST) — 15–20 MPa(최대 28 MPa)

로봇이 공작물을 고압 세정 스테이션 팔레트로 이송한다. XYZ 3축 모듈이 양단 중심 구멍에 대한 고압 세정을 위해 노즐의 위치를 정밀하게 조정한다.

중심 구멍 세정 후, 서보 모터가 클램핑 암을 구동하여 양단의 센터를 이용해 공작물을 고정하고, 로케이팅 핀이 로케이팅 핀 홀에 맞물립니다. 팔레트가 하강한 후, 클램핑 메커니즘이 공작물을 지정 각도로 회전시킵니다.

XYZ 3축 모듈이 공작물 표면 및 오일 갤러리에 대해 고정점 세정과 스캐닝 고압 세정을 수행합니다. 세정 후, 블로우오프 노즐이 공작물을 건조시킵니다. 로봇은 이후 공작물을 다음 공정으로 이송합니다.

스핀들에는 직진 노즐, 팬 노즐, 각도 노즐 등 3종류의 노즐을 자동으로 교체할 수 있는 노즐 교체 기능이 탑재되어 있으며, 각 노즐에 대응하는 노즐 홀더가 있습니다.

4단계: 분사 헹굼 (4ST)

로봇이 공작물을 헹굼 공정 팔레트로 이송합니다. 서보 모터가 클램핑 암을 구동하여 양단의 센터를 이용해 공작물을 고정하고, 로케이팅 핀이 로케이팅 핀 홀에 맞물립니다. 팔레트가 하강한 후, 클램핑 메커니즘이 공작물을 지정 각도로 회전시킵니다.

XYZ 삼축 모듈이 작업물 표면과 오일 갤러리에 대해 고정점 세척 및 스캔 세척을 수행합니다. 세척 후, 블로우오프 노즐이 작업물을 건조시킵니다. 로봇은 이후 작업물을 다음 공정으로 이송합니다.

스핀들에는 직진 노즐, 팬 노즐, 각도 노즐 등 세 가지 유형의 노즐을 자동으로 교체하는 기능이 탑재되어 있습니다.

5단계: 이송 지점(5ST)

로봇이 세척된 작업물을 이송 팔레트 위에 배치합니다. 체인 컨베이어 시스템이 작업물을 다음 공정으로 운반합니다.

6단계: 핫에어 건조(6ST)

작업물과 팔레트가 핫에어 건조 공정으로 이송됩니다. 포지셔닝 실린더가 팔레트를 정확한 위치에 고정합니다. 실린더가 에어나이프를 크랭크샤프트 전면을 따라 상하로 구동하여 완전한 건조를 달성합니다.

건조 후 모든 실린더가 원래 위치로 복귀하고, 작업물은 다음 공정으로 이송됩니다.

7단계: 진공 건조(7ST)

작업물과 팔레트가 진공 건조 스테이션으로 이송된다. 위치 고정 실린더가 팔레트를 정확한 위치에 고정한다. 상부 이동식 진공 후드가 하강하여 팔레트와 함께 밀폐된 챔버를 형성한다. 진공 펌프가 챔버 내 공기를 제거하고 설정된 시간 동안 진공 상태를 유지함으로써, 모든 표면 및 내부 통로에 남아 있는 잔류 수분을 제거한다.

진공 건조 후, 모든 실린더가 원래 위치로 복귀하고 작업물은 다음 스테이션으로 이송된다.

단계 8: 언로딩 (8ST)

작업물과 팔레트가 언로딩 위치로 이송된다. 작업자가 작업물을 제거한다. 작업물 종류를 변경할 때는 팔레트 위치 고정 블록의 수동 교체가 필요하다.

팬이 작업물 표면에 공기 분사(온도 조절 가능한 가열 기능 포함)를 제공한다. 안전 광선 커튼이 작업자를 보호한다. 작업물 위치 고정 장치가 레이저 마킹을 위한 작업물 정위를 지원하며(레이저 마커는 고객이 별도로 제공),

고압 세척 기술

이 시스템은 뛰어난 성능을 갖춘 고압 세정 기능을 특징으로 한다:

기술적 청결도 관리

자동차 엔진 제조 시, 크랭크샤프 오일 갤러리 및 표면의 청결도는 엔진 신뢰성과 성능에 직접적인 영향을 미칩니다.

이 시스템은 엄격한 청결도 요구사항을 충족하도록 설계되었습니다:

고급 여과 관리 (모든 필터에 자석 막대 포함)

이 시스템은 분말 입자 제거를 위해 모든 백 필터에 자석 막대가 장착된 다단계 여과 시스템을 채택함:

여과 기능:

• 모든 백 필터는 분말 입자 제거를 위해 자기 막대가 장착됨

• 기계 복귀 유량 지점의 자석 격자

• 생산 중단 없이 수동 스위치/교체가 가능한 막힘 경보

• 무정지 필터 교체 기능

지능형 제조 통합

이 시스템은 포괄적인 데이터 연결을 통해 산업 4.0 요구 사항을 지원함:

MES 통신

• 이더넷 RJ-45 인터페이스

• MES 통합을 위한 개방형 데이터 프로토콜

• 제조 데이터 업로드 및 다운로드 기능

운영자 인터페이스

• 컬러 디스플레이를 갖춘 지멘스 HMI

• 설비 상태 및 고장 표시

• 청각 및 시각 경보(적색/황색/녹색)

• 3단계 암호 보호가 적용된 PLC 프로그램

• 일일 점검 알림 및 경고 상향(운전원은 해제 불가, 관리자 확인 필요)

제어 시스템

• SIEMENS S7-1500 PLC

• PROFINET 버스 통신을 통한 VFD 및 현장 I/O 연결

• 전기 부품 보호 등급: IP54

• 에너지 모니터링을 위한 전력 측정기 설정

응용 사례

완전한 세정 솔루션

빅버드 인더스트리얼은 다음을 포함한 포괄적인 엔지니어링 솔루션을 제공합니다:

공정 개발

• 자동차 크랭크축 성분 분석

• 최종 세정 공정 설계

• 청결도 요구사항 평가

장비 통합

• 다중 공정 세정 시스템

• 초음파 세정 기술(25 kHz)

• 고압 세정 시스템(15–20 MPa, 최대 28 MPa)

• 진공 건조 시스템

• 컨베이어 및 팔레트 취급 시스템

• 자동 노즐 교체 시스템

스마트 제조 연결

• MES 인터페이스

• 생산 데이터 수집

• 에너지 모니터링

빅 버드 인더스트리얼을 선택해야 하는 이유

자동차 크랭크축 실적

빅버드 인더스트리얼은 주요 자동차 엔진 제조사의 크랭크축 최종 세정을 포함한 자동차 파워트레인 부품 정밀 세정 솔루션 분야에서 검증된 전문 역량을 보유하고 있다.

다중 공정 세정 기술

이 시스템은 초음파 세정, 분사 세정, 고압 정점 세정(15–20 MPa, 최대 28 MPa), 헹굼, 고온 공기 건조 및 진공 건조를 하나의 소형 8스테이션 구조에 통합하여 오염물 제거를 완전히 수행한다.

자동 노즐 교체 기능을 갖춘 고압 세정

이 시스템은 XYZ 3축 고압 세정 기능과 직선형·팬형·각도 조절형 노즐을 자동으로 교체할 수 있는 기능을 갖추어, 모든 오일 갤러리, 중심 구멍 및 표면을 정밀하게 세정한다.

시스템 수준 엔지니어링 역량

해당 업체는 초음파 세정, 고압 세정, 진공 건조, MES 연동까지 포함하는 세정 공정 개발부터 양산 적용에 이르기까지 종합 솔루션을 제공한다.

맞춤형 비표준 엔지니어링

각 부품과 생산 라인은 고유한 요구 사항을 지닙니다. 빅 버드 인더스트리얼은 다음 기반에서 맞춤형 엔지니어링 솔루션을 제공합니다:

• 부품 구조 및 재료 분석

• 청소 공정 개발

• 맞춤형 피ixture 및 자동화 설계

• 공장 배치 및 생산 흐름 통합

자주 묻는 질문

이 세정 시스템은 어떤 부품을 처리하나요?

이 시스템은 엔진 제조용 자동차 크랭크샤프트를 대상으로 하며, 최대 길이 800 mm, 스윙 지름 Φ250 mm, 중량 60 kg까지 처리 가능하다.

사용 가능한 세정 압력은 얼마인가요?

이 시스템은 지능형 VFD 제어를 통해 15–20 MPa(최대 조정 가능 28 MPa)의 고압 세정과 0.5 MPa의 분사 세정을 동시에 제공한다.

어떤 세정 기술이 통합되었는가?

이 시스템은 8단계 구성으로 초음파 세정(25 kHz), 스프레이 세정, 고압 정점 세정, 스프레이 헹굼, 고온 공기 건조, 진공 건조를 통합한다.

제거 가능한 오염 물질은 무엇인가요?

오일 갤러리, 중심 구멍 및 모든 외부 표면에서 절삭유, 금속 찌꺼기, 오일 오염물질 및 입자 잔류물 등을 제거한다.

어떤 청결도 수준을 달성할 수 있습니까?

총 잔류 오염량 ≤10 mg; 오일 갤러리 오염량 ≤3 mg; 최대 입자 크기 ≤0,6 mm; 입자 크기 범주별 엄격한 입자 수 제한을 적용한다.

자동화된 생산 통합을 지원하나요?

예. 이 시스템은 갠트리 로봇 인터페이스를 통한 자동 적재, 작업물 자동 식별, 오류 방지 기능, MES 통신 기능을 갖춘다.

일반적인 사이클 시간은 얼마입니까?

이 시스템은 로봇 적재/적출 시간을 포함하여 개당 ≤180초의 처리 속도를 제공하며, 사이클 타임은 생산 라인 요구 사항에 따라 맞춤 설정이 가능하다.

자동차 엔진 제조 공정에서의 크랭크샤프 최종 세척

크랭크샤프트 최종 세정은 자동차 엔진 제조 공정에서 가공과 조립 사이에 위치하는 핵심 공정이다. 복잡한 오일 갤러리, 중심 구멍, 정밀 표면을 갖춘 크랭크샤프트는 절삭유, 금속 찌꺼기, 유류 오염물 및 미세 입자 잔여물을 제거하기 위해 고급 세정 기술을 필요로 한다. 초음파 세정은 일반적인 분사 세정이 도달할 수 없는 내부 통로까지 침투하여 오염물을 제거하고, 고압 세정은 모든 표면에서 끈질긴 오염물을 철저히 제거한다.

크랭크샤프트 부품용 초음파 및 고압 세정

자동차 크랭크샤프트는 복잡한 형상, 오일 갤러리, 정밀 표면을 갖추고 있어 특유의 세정 난이도를 보인다. 초음파 세정은 내부 통로 및 맹공(맹구멍)에서 오염물질을 효과적으로 제거하며, 고압 세정(15~20MPa, 최대 28MPa)은 끈질긴 잔류물 제거에 필요한 세정력을 제공한다. 통합 건조 기능을 갖춘 다단계 세정 순서는 오염물질의 완전 제거와 부식 방지를 보장한다.

부품 보호를 위한 진공 건조 기술

진공 건조 기술은 열적 응력이나 물 자국 없이 크랭크샤프트 표면 및 내부 통로의 수분을 완전히 제거한다. 감압 환경에서는 포화 증기 온도가 낮아져 잔류 수분을 효율적으로 증발시킬 수 있다. 핫에어 건조와 병행하면 정밀 표면의 부식 및 물 자국 발생 위험을 완전히 제거한다.

분말 입자 제거를 위한 자기 여과 기술

효과적인 여과는 크랭크샤프트 세정 시 세정 품질 유지를 위해 필수적이다. 자석 분리기와 자석 막대가 장착된 백필터는 세정액에서 철분 분말 입자를 효과적으로 제거하여 펌프 및 노즐을 보호하고, 일관된 세정 결과를 보장한다. 막힘 경보 기능이 탑재된 무정지 필터 교체 능력은 생산 중단 없이 연속 운전을 가능하게 한다.

기술 사양