신에너지 차량 통합 E-드라이브 하우징 로봇 세정 시스템

빅버드 인더스트리얼 통합 E-드라이브 하우징 로봇 세정 시스템은 신에너지 차량 전기 파워트레인 제조에 사용되는 알루미늄 하우징 후가공 세정을 위해 개발되었습니다. 이 시스템은 최종 조립 전에 가공 및 주조 잔여물을 제거하며, 다양한 부품 변형에 대응하기 위해 자동 공구 교체 기능을 갖춘 혼류 생산을 지원합니다.

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

작업물 적용 분야

이 시스템은 신에너지 차량 응용 분야를 위한 여러 가지 통합 e-드라이브 하우징 변형을 지원합니다.

모든 공작물은 신에너지 차량 전기 파워트레인 응용 분야용 알루미늄 하우징입니다. 이 시스템은 자동 공구 교체 기능을 갖추고 있으며, 피ixture 라이브러리 시스템을 통해 다양한 공작물 변형을 지원하도록 설계되었습니다.

자동 공구 교체 및 혼류 생산

이 시스템은 다음을 지원하는 완전 자동 혼류 생산을 제공합니다:

QR 코드 인식

COGNEX QR 코드 스캐닝 시스템이 적재 시 작업물 식별을 자동으로 읽습니다. 시스템은 QR 코드 정보에 따라 적절한 세척 프로그램을 선택합니다.

비전 검사 시스템

COGNEX 비전 시스템이 작업물 유형과 방향을 식별하여 로봇이 정확하게 집고 다룰 수 있도록 안내합니다.

자동 공구 교체

각 로봇은 자동 공구 교환기(Stäubli)와 4세트의 공구를 저장할 수 있는 공구 저장고를 갖추고 있습니다. 시스템은 작업물 식별에 따라 자동으로 공구를 교체하여 수동 개입 없이 원활한 혼류 생산이 가능합니다.

3로봇 구성

이 시스템은 조율된 작업 흐름을 가진 3대의 FANUC 로봇을 활용합니다:

• 로봇 1: 난류 세척 + 회전식 고압 세척

• 로봇 2: 초음파 세정 인계 + 고정 지점 고압 세정

• 로봇 3: 1차 헹굼 처리 + 2차 헹굼 + 블로우 드라이

다단계 세척 공정

이 시스템은 11단계 자동화된 공정에 여러 가지 세정 기술을 결합한다:

단계 1: 적재

자동 라인의 천장 거더 로봇이 작업물을 세정 시스템 적재 팔레트 위에 자동으로 올린다. 컨베이어 시스템이 작업물과 팔레트를 로봇 집취 위치까지 운반한다.

적재 스테이션의 특징:

• 작업물 식별을 위한 자동 QR 코드 스캔(COGNEX)

• 작업물 종류 및 방향 인식을 위한 비전 시스템(COGNEX)

• 양손 시작 버튼, 비상 정지 및 안전 광선 커튼

• 로봇이 팔레트를 집어 간 후 빈 팔레트 위치 고정 좌석에 자동 공기 분사

• 수동 및 자동 적재 모드 모두와 호환 가능

• 자동 팔레트 순환을 위한 양단의 리프팅 롤러 컨베이어

단계 2: 난류 세정 및 고정점 세정(1.5 MPa)

로봇 1이 작업물을 잡아 난류 세정 탱크로 이송하며, 탱크는 이미 세정액으로 사전 충전되어 있다. 로봇은 노즐에서 분사되는 난류가 모든 표면을 세정할 수 있도록 작업물의 방향을 유연하게 조정한다.

난류 세정 중 로봇 그리퍼가 워터 재킷 구멍 마개를 작동시켜 알루미늄 칩이 세정 시 워터 재킷 내부로 유입되는 것을 방지한다.

난류 세정 후, 배수 밸브가 열려 빠른 배수가 이루어진다. 로봇은 작업물의 구멍 배열에 따라 고정된 노즐 박스에 작업물을 정확히 위치시킨다. 로봇은 작업물의 방향을 변경하여 각 표면을 대응하는 노즐 패널과 정렬시켜 모든 구멍에 정밀한 세정이 이루어지도록 한다.

세정 후, 로봇은 기울기 배수를 유지한 채 작업물을 다음 공정으로 이송한다. 세정 펌프는 계속해서 난류 탱크에 유체를 공급하여 다음 작업물을 위한 준비를 완료한다.

3단계: 회전식 고압 세정(40 MPa)

로봇 1이 작업물을 회전식 고압 세정 공정으로 이송한다. 회전하는 고압 노즐이 작업물의 특정 부위에 40 MPa의 세정력을 전달한다. 세정 후, 로봇은 기울기 배수를 유지한 채 작업물을 다음 공정으로 이송한다.

4단계: 초음파 세정

로봇 1이 공작물을 초음파 세척 스테이션의 위치 고정 팔레트로 이송한다. 초음파 탱크 덮개는 세척 중 자동으로 닫힌다. 이 스테이션은 두 개의 위치를 갖추어 각 공작물에 대해 두 차례의 초음파 세척 사이클을 수행할 수 있다.

초음파 세척 후 로봇 2가 위치 고정 팔레트에서 공작물을 잡아 다음 스테이션으로 이송한다. 모델 변경 시에는 오류 방지 기능이 내장된 간단하고 경량화된 디자인의 위치 고정 팔레트를 수동으로 교체한다.

5단계: 고정 지점 고압 세척(40 MPa)

로봇 2가 공작물을 고정 지점 고압 세척 스테이션으로 이송한다. 직선형 고정 지점 고압 노즐이 대상 부위에 40 MPa의 세척력을 전달한다. 세척 후 로봇은 기울기 배수 기능을 갖춘 이송 과정을 통해 공작물을 다음 스테이션으로 옮긴다. 공작물이 다음 스테이션에 진입하기 전에 짧은 에어 블로우로 잔여 세척액을 제거한다.

6단계: 주요 분사 헹굼

로봇 2가 이 공정에서 작업물을 위치 고정 팔레트 위에 올려놓은 후 후퇴한다. 공정 도어가 닫히고, 노즐 박스가 하강하여 작업물에 분사 세척을 수행한다. 전용 노즐이 특정 하우징에 대해 워터 재킷 플러그 세척을 제공한다.

세척 후 노즐 박스가 원래 위치로 복귀하고, 공정 도어가 열린다. 로봇 3이 작업물을 집어 다음 공정으로 이동시킨다. 모델 변경 시, 위치 고정 팔레트는 단순하고 가벼운 설계로 수동 교체되며, 하드 에러 방지 기능이 적용된다.

공정 7: 2차 분사 세척

로봇 3이 작업물을 잡고 2차 분사 세척을 수행한다. 전용 노즐이 특정 하우징에 대해 워터 재킷 플러그 세척을 제공하며(공정 6과 반대 방향으로 세척함). 세척 후 로봇 3이 작업물을 다음 공정으로 이동시킨다.

공정 8: 고정 지점 블로우 건조

로봇 3이 이송 중 기울기 배수를 수행한 후, 부품의 구멍 배열에 따라 고정된 노즐 박스에 부품을 정확히 위치시킵니다. 압축 공기가 모든 구멍과 통로에 정밀하게 분사되어 건조됩니다.

전용 물 구멍 마개 노즐이 특정 하우징에 대해 마개 건조를 수행하여 워터 재킷 내 냉각액이 완전히 배출될 수 있도록 합니다. 고정 지점에서의 분사 건조 후, 로봇이 부품 표면 전체를 스캔하며 분사 건조를 수행합니다. 건조 완료 후 로봇 3은 부품을 출구 측의 청결하고 건조된 정위 팔레트 위에 배치합니다.

단계 9: 2차 분사 건조

부품과 팔레트가 이 공정장으로 이송됩니다. 공정장 문이 닫히면 노즐 박스가 부품과 팔레트 모두에 대해 분사 건조를 수행합니다. 이 공정장에는 팔레트 자동 세척/건조 프로그램이 탑재되어 있으며, 세척 및 분사 건조 라인이 자동으로 전환됩니다.

단계 10: 진공 건조

작업물이 진공 챔버로 이송된다. 상부 진공 후드가 실린더 작동에 의해 확장되어 작업물을 밀폐된 챔버 내부에 완전히 봉쇄한다. 진공 펌프가 챔버 내부를 배기하여 내부 공동 및 맹공(블라인드 홀)에 남아 있는 잔류 습기를 제거한다.

단계 11: 냉각 및 언로딩

작업물이 언로딩 지점으로 이송된다. 냉각 팬이 컴포넌트 온도를 출구에서 20±3°C로 낮춘다. 출구는 최대 4개의 작업물을 대기열로 보관할 수 있다. 모든 출구 컨베이어에는 2차 오염을 방지하기 위한 보호 커버가 장착되어 있다. 양단의 리프팅 롤러 컨베이어는 하층 컨베이어를 통해 빈 팔레트를 로봇 배치 위치로 반송한다. 시스템은 향후 팔레트 세척 및 건조 스테이션 추가를 위해 여유 공간을 확보해 놓았다.

기술적 청결도 관리

신에너지 차량 전기 파워트레인 제조 공정에서, e-드라이브 하우징 내부 통로의 청결도는 전기 드라이브 유닛의 성능 및 신뢰성에 직접적인 영향을 미친다.

이 시스템은 각 작업물 변형에 대해 엄격한 청결도 요구사항을 충족하도록 설계되었다.

건조 품질은 여과지로 부품 표면을 닦아 확인하며, 눈에 보이는 습기 자국이 없고, 모든 유형의 구멍에 공기를 불어넣을 때 물안개가 발생하지 않음.

첨단 여과 관리

이 시스템은 다단계 여과 시스템을 적용합니다:

모든 필터는 막힘 사전 경보 및 경보 기능을 갖추고 있습니다. 부유식 오일 스키머와 벨트식 오일 스키머가 세정액 상부에 뜬 오일을 제거하여 세정액 수명을 연장합니다.

로봇 시스템

이 시스템은 세 대의 FANUC 로봇을 사용합니다:

모든 로봇은 IP67 등급의 완전 방수 설계, 내식성 구조, 밀봉 센서를 갖추고 있습니다. 각 로봇은 자동 툴 체인저(Stäubli)와 4세트의 페스팅 키트를 보유한 페스팅 키트 저장소에 접근할 수 있습니다. 반복 정위 정확도 ≤ ±0.2 mm. 페스팅 클램프 접촉면 및 위치 결정 핀은 가공면을 사용하지 않으며(공정 면 및 공극은 예외), 공정 면과 구멍만 허용됩니다.

지능형 제조 통합

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

MES 통신

• MES 네트워크 인터페이스 모듈이 장착된 PLC

• 이더넷 통신 지원

• QR 코드 기반 작업물 추적

• 생산 데이터 수집

운영자 인터페이스

• 미쓰비시 터치스크린 HMI

• 실시간 장비 상태 표시 및 그래픽 시각화

• 세정 파라미터 표시 및 조정

• 청각 및 시각 경보 기능, 500개 이상의 경보 이력 저장(시간, 주소, 원인, 해결 방안)

• 자동 및 수동 작동 모드, 인터록 보호 기능 포함

스마트 기능

• 주말 자동 순환 기능 — 유체 열화 방지

• 원격 진단 기능

• 데이터 백업 및 네트워크 연결 인터페이스

응용 사례

완전한 세정 솔루션

빅버드 인더스트리얼은 다음을 포함한 포괄적인 엔지니어링 솔루션을 제공합니다:

공정 개발

• 부품 분석

• 세정 공정 설계

• 청결도 요구사항 평가

장비 통합

• 다중 로봇 협업 세정 시스템

• 고압 세정 기술(40MPa)

• 초음파 세정 시스템(2공정)

• 진공 건조 기술

• 자동 공구 교체 시스템 및 피스홀더 저장소

• 다단계 여과 관리

• 컨베이어 및 물류 취급 시스템

스마트 제조 연결

• MES 인터페이스

• QR 코드 추적성

• 생산 데이터 수집

빅 버드 인더스트리얼을 선택해야 하는 이유

신에너지 차량 부품 체험

빅버드 인더스트리얼은 자동차 파워트레인 부품을 위한 정밀 세정 솔루션 전문 기업으로, 9가지 다양한 작업물 변형에 걸쳐 여러 전기 파워트레인 응용 분야에서 신에너지 차량 e-드라이브 하우징 세정 실적을 보유하고 있습니다.

다중 로봇 세정 기술

이 시스템은 자동 공구 교체 기능과 피스홀더 저장소를 갖춘 3대의 협조 로봇(FANUC)을 활용하여, 단일 생산 순서 내에서 다수의 세정 기술로 복잡한 e-드라이브 하우징 형상을 효율적으로 세정합니다.

통합 세정 기술

이 시스템은 난류 세정(1.5 MPa), 회전식 고압 세정(40 MPa), 2단계 초음파 세정, 정점 고압 세정(40 MPa), 2단계 스프레이 헹굼, 2단계 블로우 드라이, 진공 건조를 결합하여 오염물 제거를 완벽하게 수행합니다.

시스템 수준 엔지니어링 역량

해당 기업은 다중 로봇 협업, 고압 세정, 초음파 세정, 진공 건조, 자동 공구 교체 시스템을 포함하여 세정 공정 개발부터 양산 적용까지 완전한 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 지그 및 자동화 설계

• 자동 공구 교체 시스템 구성

• 공장 배치 및 생산 흐름 통합

해당 기업의 비표준 엔지니어링 역량을 통해 각 세정 시스템을 특정 부품 형상, 사이클 타임 요구사항, 청결도 기준, 자동화 수준에 맞게 맞춤형으로 설계할 수 있다.

전기 동력장치 제조 지원

신에너지 차량의 급속한 성장에 따라 빅버드 인더스트리얼은 전기 동력장치 부품용 특화 세정 솔루션을 제공하며, 제조사들의 전동화 생산 전환을 지원한다.

자주 묻는 질문

이 세정 시스템은 어떤 부품을 처리하나요?

이 시스템은 신에너지 차량 제조에 사용되는 통합 e-드라이브 하우징 및 전기 동력장치 부품, 즉 모터 엔드 커버, 감속기 하우징, 인버터 하우징, 전면/후면 커버, 모터 하우징을 대상으로 설계되었다.

어떤 세정 기술이 통합되었는가?

이 시스템은 난류 세척(1.5 MPa), 회전식 고압 세척(40 MPa), 2단계 초음파 세척, 정점 고압 세척(40 MPa), 2단계 분사 헹굼, 2단계 블로우 드라이, 진공 건조 및 냉각 기능을 통합한다.

이 시스템은 여러 종류의 작업물 변형을 어떻게 처리하나요?

이 시스템은 자동 QR 코드 인식, 방향 확인을 위한 비전 검사, 그리고 각 로봇에 대한 전용 조임구 저장소(로봇당 4개 조임구)를 갖춘 자동 공구 교체 시스템을 특징으로 하며, 총 9종의 작업물 변형에 걸친 혼합 모델 생산을 원활하게 지원한다.

제거 가능한 오염 물질은 무엇인가요?

이 시스템은 복잡한 내부 통로, 워터 재킷 및 외부 표면에서 금속 칩, 주조 잔여물, 가공 입자 및 절삭유 오염을 제거한다.

어떤 청결도 수준을 달성할 수 있습니까?

청결도 요구사항은 부품 사양에 따라 달라지며, 일반적으로 총 잔여 오염량이 7.2 mg에서 9.3 mg 사이이며, DIN 8296에 따른 엄격한 입자 크기 분포 제어 및 표면 장력 요구사항(≥ 32–36 mN/m)이 적용된다.

이 시스템은 맞춤형으로 구성할 수 있습니까?

예. 사이클 시간, 세정 압력, 온도, 자동화 수준, 여과 구성 등 모든 매개변수는 고객의 생산 라인 요구 사항에 따라 맞춤형으로 조정할 수 있습니다.

신에너지 차량 제조 공정에서의 E-드라이브 하우징 세정

통합 e-드라이브 하우징 세척은 신에너지 차량 전기 파워트레인 제조에서 핵심 공정이다. 이러한 복잡한 알루미늄 하우징은 모터, 인버터, 감속기의 기능을 하나의 부품에 통합하여, 정밀 가공 잔여물과 주조 오염물질을 내부 복잡한 통로, 워터 재킷, 냉각 채널에서 제거하기 위해 고급 세척 기술이 필요하다. e-드라이브 부품의 청결도는 전기 구동 장치의 성능, 효율성 및 신뢰성에 직접적인 영향을 미친다.

자동 툴 교환 기능을 갖춘 다중 로봇 세척 시스템

전기 동력장치 부품 제조에는 다양한 작업물 변형을 처리할 수 있는 유연하고 고효율의 세정 솔루션이 필요하다. 자동 공구 교체 기능을 갖춘 다중 로봇 세정 시스템은 수작업 개입 없이 혼합 모델 생산을 원활하게 수행한다. 조율된 로봇 워크플로우는 세정 순서를 최적화하여 사이클 타임을 단축하면서도 모든 변형에 대해 일관된 세정 품질을 보장한다. 로봇당 4개의 지그 라이브러리가 최대 9종의 작업물 변형에 대한 유연성을 제공한다.

복잡한 하우징용 초음파 및 고압 세정

복잡한 내부 형상의 e-drive 하우징은 독특한 세척 과제를 제시합니다. 초음파 세척은 기존 스프레이 세척으로 접근할 수 없는 내부 공동과 맹공에 도달할 수 있는 반면, 고압 세척(40 MPa)은 외부 표면과 오일 유로에서 제거하기 힘든 잔여물을 효과적으로 제거합니다. 2스테이션 초음파 세척은 전체 생산 처리량에 영향을 주지 않고 연장된 세척 사이클을 가능하게 합니다.

E-Drive 하우징 세척의 여과 및 유체 관리

일관된 세척 품질을 유지하기 위해 e-drive 하우징 세척에서 효과적인 여과 및 유체 관리가 필수적입니다. 드럼 필터(50 μm), 백 필터(20 μm / 10 μm) 및 오일 분리를 갖춘 다단계 여과 구성은 자동 필터 교체 알림과 함께 연속 작동을 가능하게 합니다. 10 μm까지의 여과 정확도는 세척 유체 품질이 유지되도록 하여 재오염 위험을 줄이고 유체 수명을 연장합니다.

기술 사양