Automotief cilinderkop-tussenschoningsysteem

Het industriële tussenstapschoonmaaksysteem voor cilinderkoppen van Big Bird is ontwikkeld voor het schoonmaken na bewerking van cilinderkoppen die worden gebruikt in de productie van zware dieselmotoren. Het systeem verwijdert bewerkingsrestanten vóór vervolgstappen en ondersteunt volledig automatische productie met meerdere modellen zonder handmatige omstelling.

De installatie wordt geleverd als een turnkey-oplossing, inclusief ontwerp, fabricage, installatie en inbedrijfstelling.

Toepassingen voor werkstukken

Het systeem verwerkt meerdere varianten van cilinderkoppen voor de productie van zware dieselmotoren:

Alle werkstukken zijn cilinderkopsubassemblages voor toepassingen in zware dieselmotoren. Het systeem ondersteunt volledig automatische productie met meerdere modellen zonder handmatige omstelling.

Automatische productie met gemengde modellen

Het systeem ondersteunt volledig automatische productie met gemengde modellen met de volgende mogelijkheden:

QR-codeherkenning

QR-codeleesapparaten lezen automatisch de identificatie van het werkstuk bij het laden. Het systeem selecteert het geschikte reinigingsprogramma op basis van de informatie in de QR-code. De opslagcapaciteit ondersteunt maximaal 256 varianten van artikelnummers. Er is een extra automatische barcodeprinter (2 eenheden) geconfigureerd voor productietraceerbaarheid.

Dubbele werkstukverwerking

Het systeem beschikt over twee 6-assige robots die tegelijkertijd twee cilinderkoppen kunnen verwerken, waardoor de productie-efficiëntie verdubbelt met een cyclusduur van 76 seconden per twee stukken (38 seconden per stuk).

Automatische modelwisseling

Spanvorment, spuitmonden en positioneringscomponenten zijn ontworpen om alle varianten van cilinderkoppen te accommoderen zonder handmatige ingreep. De positioneringsvlakken van de spanvorment zijn voorzien van automatische reiniging om schade aan het werkstuk door spaanders te voorkomen.

MES-communicatie

Het systeem communiceert met het MES-systeem voor productietracking, gegevensverzameling en statusupdates, conform de algemene technische eisen van de automobiel-OEM.

Meertrapsreinigingsproces

Het systeem combineert meerdere reinigingstechnologieën in een geautomatiseerde reeks van negen stappen met dubbele werkstukverwerking:

Fase 1: Laden (1ST)

De bovenstroomse transportband brengt het werkstuk naar de inlaadtransportband van het reinigingssysteem. De transportband voert het werkstuk naar de machine-ingang. Een QR-code-scanner (COGNEX) identificeert het werkstukmodel.

De ingang heeft twee werkstukpositioneringspunten. Een hef- en draaimechanisme heft twee werkstukken op en draait ze 180°, waardoor de robot beide cilinderkoppen tegelijkertijd kan vastgrijpen en in de reinigingskamer kan plaatsen. De inlaadtransportband heeft een PZR-rollersontwerp.

Op de inlaadpositie is een inspectiestation voor operators aanwezig.

Fase 2: Turbulente reiniging (2ST) — 1,5 MPa

Robot #1 grijpt twee werkstukken en brengt ze over in de turbulente reinigtank, die reeds is gevuld met reinigingsvloeistof. De robot wijzigt flexibel de oriëntatie van de werkstukken terwijl omliggende spuitmonden een turbulente stroming richten om alle oppervlakken te reinigen.

Fase 3: Reiniging van waterjaskurk (3ST) — 1,5 MPa

Na een turbulente reiniging opent de afvoerklep van de tank voor snelle afvoer. De robot positioneert de werkstukken bij mondstukken met een grote diameter voor het reinigen van de waterjacketstoppen, waardoor de koelkanalen grondig worden gereinigd.

Fase 4: Reiniging op vaste punten (4ST) — 1,5 MPa

Na het reinigen van de waterjacketstoppen worden de werkstukken geplaatst bij panelen met vaste mondstukken. Elk mondstuk is nauwkeurig uitgelijnd met de bijbehorende gaten in de cilinderkop, zodat alle kanalen gericht worden gereinigd. De robot wijzigt de oriëntatie van het werkstuk om elk oppervlak uit te lijnen met de bijbehorende mondstukpanelen, terwijl de reinigingspomp blijft vullen van de turbulente tank voor de volgende cyclus.

Fase 5: Precisie-reiniging van de waterjacket (5ST) — 0,6 MPa

Robot #1 plaatst gelijktijdig twee werkstukken op de positioneringspallets op dit station. Cilinders brengen sproeiers in positie om het waterjasje af te sluiten en tegelijkertijd een precisie-reiniging van het gehele werkstuk uit te voeren. Dit station heeft twee posities om de precisie-reinigingstijd te verlengen. Robot #1 plaatst werkstukken op één positie, terwijl Robot #2 eerder gereinigde werkstukken van de andere positie haalt. Dit station beschikt over een onafhankelijk watertank-, pomp- en filtersysteem.

Fase 6: Vast punt luchtontvochtiging (6ST) — 0,2–0,4 MPa

Robot #2 grijpt de werkstukken en verplaatst ze naar de lucht-droogstation. Tijdens de overdracht wijzigt de robot de oriëntatie van de werkstukken voor scheef-afvoer. Vervolgens positioneert de robot de werkstukken bij vaste spuitkasten voor gerichte lucht-droging van alle gaten en doorgangen. Elke oppervlakte heeft bijbehorende spuitpanelen. Na de droging op vaste punten voert de robot een scan-droging uit over de oppervlakken van de werkstukken. Na het drogen plaatst Robot #2 de werkstukken op de zwaartekrachtroltransportband bij de machine-uitgang, terwijl de overdraagstangen tegelijkertijd beide werkstukken naar de volgende station verplaatsen.

Stadium 7: Secundaire lucht-droging (7ST)

Overdraagstangen brengen twee werkstukken via de zwaartekrachtroltransportband in de secundaire lucht-droogkamer. Bovencilinders schuiven spuitkasten uit voor lucht-droging op vaste punten met scanbeweging over het gehele werkstuk. Na de secundaire lucht-droging verplaatsen de overdraagstangen tegelijkertijd beide werkstukken naar de volgende station.

Stadium 8: Vacuüm-droging (8ST)

Transportstangen brengen twee werkstukken via een zwaartekrachtroltransporteur naar de vacuümkamer. De bovenste beweegbare kap sluit aan op de onderste vaste kap om een afgesloten kamer te vormen. De vacuümpomp evacueert de kamer, waardoor de verzadigde damptemperatuur daalt en restvocht van de oppervlakken van de componenten verdampt. Na het vacuüm drogen wordt de vacuümkamer ontlast, keert de kap terug en transporteren de transportstangen beide werkstukken naar de volgende station.

Stadium 9: Lossen (9ST)

Transportstangen brengen twee werkstukken naar de lossingsstation zwaartekrachtroltransporteur. Bij aankomst daalt de zwaartekrachttransporteur, waardoor de werkstukken worden overgebracht naar de motoraangedreven transporteur voor individuele doorgifte naar downstream-apparatuur. Er is een inspectiestation voor de operator voorzien. De lossingstransporteur heeft een PZR-rolontwerp met detectie van werkstukaanwezigheid.

Technische reinheidcontrole

Bij de productie van zware dieselmotoren beïnvloedt de reinheid van interne doorgangen direct de betrouwbaarheid en prestaties van de motor.

Het systeem is ontworpen om aan strenge reinheidseisen te voldoen voor elk kanaal van de cilinderkop:

Geavanceerd filtratiebeheer

Het systeem gebruikt een driefasenfiltratiesysteem voor de reinigingskring en een tweefasenfiltratiesysteem voor de precisiereinigingskring:

Filtratie van de reinigingskring (driefasen):

• Fase 1: Trommelfilter — 1.500 L/min, 50 μm, roestvrijstalen gaas, met automatische terugspoeling en spaanderskar

• Fase 2: Automatisch terugspoelfilter — 30 μm, met magnetische terugspoelseparator

• Trap 3: Zakfilter — 900 L/min, 10 μm, niet-geweven stof (1 reserve + 1 actief), met verstoppingsalarm

Filtratie van de precisiereinigingskring (tweefasen):

• Fase 1: Mandfilter — 300 L/min, 40 mesh, nylon gaas, met verstoppingsalarm

• Fase 2: Zakfilter — 300 L/min, 10 μm, niet-geweven stof (1 reserve + 2 actief), met verstoppingsalarm

Filterkenmerken:

• Alle filters zijn uitgerust met verstoppingsalarms die op het HMI worden weergegeven

• Filtervervanging heeft geen invloed op de normale apparatuurwerking

• Automatische afscheiding van reinigingsvloeistof van spaanders en afvalresten

• Mobiele spaanderskar voor eenvoudige afvoer

Robotsysteem

Het systeem maakt gebruik van twee FANUC-robots voor efficiënte dubbele-werkstukafhandeling:

Intelligente Productie Integratie

Het systeem ondersteunt Industry 4.0-vereisten via uitgebreide gegevensconnectiviteit:

MES-communicatie

• Ondersteuning van het OPC UA-protocol

• Werkstukvolging op basis van QR-codes

• Updates van de productiestatus

Gegevensverwerving

• Bewaking van apparatuurfouten (tijd, frequentie)

• Registratie van productieaantallen en cyclustijden

• Bewaking van de beschikbaarheid van de apparatuur

• Bewaking van het stroomverbruik (SIEMENS-smartmeter)

Operator Interface

• 15-inch TFT kleurentouchscreen (minimum)

• Chinese taalinterface

• Weergave van werkstukinformatie

• Selectie van reinigingsprogramma

• Bewaking van de voortgang van de reiniging

• Weergave van temperatuur en druk

• Storingsdiagnose en alarmweergave met probleemoplossingsrichtlijnen

• Bewaking van het vloeistofniveau in de tank en alarm

Slimme functies

• Automatische smering op geplande tijdstippen

• Automatische onderhoudsherinneringen op het HMI

• Mogelijkheid tot afstandsdiagnose

AANVRAAGGEVAL

Volledige reinigingsoplossing

Big Bird Industrial biedt uitgebreide technische oplossingen aan, waaronder:

Proces Ontwikkeling

• Onderdelenanalyse voor cilinderkoppen

• Ontwerp van het reinigingsproces

• Beoordeling van reinheidseisen

Integratie van apparatuur

• Robotische reinigingssystemen met dubbele-werkstukafhandeling

• Turbulente reinigingstechnologie

• Reinigingssystemen voor waterjacketstoppen

• Hogedruk gerichte reiniging

• Vacuüm droogtechnologie

• Meertrapsfilterbeheer

• Geautomatiseerde materiaalbehandeling

Slimme productieverbinding

• MES-interface (OPC UA)

• QR-code traceerbaarheid

• Productiegegevensverzameling

Waarom Big Bird Industrial kiezen

Ervaring met zware motoronderdelen

Big Bird Industrial is gespecialiseerd in precisie-reinigingsoplossingen voor automotive aandrijflijncomponenten, met bewezen ervaring in het reinigen van cilinderkoppen voor zware dieselmotorapplicaties.

Dubbele-werkstuk robotafhandeling

Het systeem beschikt over twee FANUC-robots die twee cilinderkoppen tegelijkertijd kunnen afhandelen, met snelle cyclus tijden van 38 seconden per stuk en een OEE ≥95% voor productie in grote volumes.

Reinigingstechnologie in meerdere stappen

Het systeem combineert turbulente reiniging, waterjaskurk-reiniging, gerichte reiniging, precisie-reiniging van waterjassen, blow-droogfunctie en vacuüm-droogfunctie voor uitgebreide verwijdering van verontreinigingen uit complexe cilinderkopgeometrieën.

Systeemniveau engineeringcapaciteit

Het bedrijf biedt complete oplossingen, van ontwikkeling van het reinigingsproces tot integratie in de productie, inclusief robotgehandleerde bewerking, hogedrukreiniging, vacuüm-droogfunctie en koppeling met MES.

Aangepaste niet-standaard engineering

Elk component en elke productielijn heeft unieke vereisten. Big Bird Industrial levert aangepaste engineeringoplossingen gebaseerd op:

• Analyse van componentstructuur en materiaal

• Ontwikkeling van het reinigingsproces

• Aangepast ontwerp van spanmiddelen en automatisering

• Integratie in de fabrieksindeling en productiestroom

De niet-standaard technische capaciteit van het bedrijf maakt het mogelijk om elk reinigingssysteem aan te passen aan de specifieke componentgeometrie, cyclusduvereisen, schoonheidsnormen en automatisatieniveau.

Naleving van normen

Alle apparatuur voldoet aan ISO 13849, IEC 62061 (SIL3), GB 5226.1 en toepasselijke Chinese en internationale veiligheidsnormen. Drukapparaten zijn gecertificeerd door onafhankelijke inspectie-instanties.

Veelgestelde vragen

Welke onderdelen verwerkt dit reinigingssysteem?

Dit systeem is ontworpen voor cilinderkopsubassemblages voor zware dieselmotorvarianten.

Welke verontreinigingen kunnen worden verwijderd?

Het verwijdert metaalspanen, bewerkingsdeeltjes, restanten van snijvloeistof en interne verontreinigingen uit oliekanalen, brandstofkanalen, inlaat/uitlaatopeningen en koelwaterjassen.

Kan het waterjassen en oliekanalen reinigen?

Ja. Het systeem combineert turbulente reiniging, waterjaskurk-reiniging en gerichte reiniging om alle interne kanalen te bereiken, waaronder oliekanalen voor de klepverstellers, terugvoerkanalen voor brandstof, terugvoerkanalen voor olie, inlaat/uitlaatopeningen en koelwaterjassen.

Welke schoonheidsniveaus zijn haalbaar?

Oliekanaal voor de hefboom ≤0,4 mg; brandstofterugvoerkanaal ≤1,5 mg; olieafvoerkanaal ≤7,3 mg; inlaat/uitlaatpoorten ≤14,5 mg; koeljasje ≤56 mg.

Ondersteunt het geautomatiseerde productie met gemengde modellen?

Ja. QR-codeherkenning selecteert het geschikte reinigingsprogramma. De houders en sproeiers zijn ontworpen voor alle varianten. Er is geen handmatige overschakeling nodig.

Wat is de cyclustijd?

Het systeem levert ≤38 seconden per stuk (76 s/2 stuks) en ondersteunt een productie van ≥719 goedgekeurde onderdelen per 8-uursdienst.

Ondersteunt het MES-integratie?

Ja. OPC UA-communicatie, QR-code traceerbaarheid, productiegegevensverzameling en MES-interface worden volledig ondersteund.

Tussenreiniging van cilinderkoppen in de productie van zwaarbelaste dieselmotoren

Tussenreiniging van de cilinderkop is een cruciaal proces tussen bewerking en vervolgbewerkingen in de productie van zware dieselmotoren. De complexe vormgeving van cilinderkoppen – inclusief meerdere oliekanalen, brandstofkanalen, inlaat- en uitlaatpoorten en koelwatermantels – vereist geavanceerde reinigingstechnologieën om bewerkingsrestanten, metaalspanen en verontreinigingen uit snijvloeistoffen te verwijderen. Moderne motorenfabrikanten stellen strenge schoonheidsvereisten voor interne kanalen om betrouwbare motorprestaties, brandstofefficiëntie en naleving van emissienormen te garanderen.

Turbulente reiniging voor complexe cilinderkopvormen

Turbulente reiniging zorgt voor superieure verwijdering van verontreinigingen bij complexe cilinderkopgeometrieën. Door het werkstuk te dompelen in verwarmde reinigingsvloeistof en een turbulente stroming te genereren, bereikt de technologie interne kanalen en blinde gaten die met conventionele spuitreiniging onbereikbaar zijn. In combinatie met waterjasklep-reiniging en gerichte reiniging zorgt turbulente reiniging voor grondige verwijdering van bewerkingsrestanten van alle oppervlakken en interne kanalen.

Robotische dubbele-werkstukafhandeling voor productie in grote volumes

Robotische systemen voor dubbele-werkstukafhandeling maken productie in grote volumes mogelijk met snelle cyclus tijden. Twee robots die tegelijkertijd twee werkstukken verwerken, halen cyclus tijden van 38 seconden per stuk, zonder afbreuk te doen aan de consistente reinigingskwaliteit. In combinatie met QR-codeherkenning en automatische modelwisseling ondersteunen deze systemen volledig geautomatiseerde productie van meerdere modellen zonder handmatige tussenkomst.

Filtratietechnologie bij cilinderkopreiniging

Effectieve filtersystemen zijn essentieel voor het behouden van een consistente reinigingskwaliteit bij het reinigen van cilinderkoppen. Drietrapsfiltersystemen – die trommelfilters, automatische terugspoelfilters en zakfilters combineren – maken continu bedrijf met ononderbroken filterwisseling mogelijk. Een filtratienauwkeurigheid tot 10 μm waarborgt de kwaliteit van de reinigingsvloeistof, vermindert het risico op herbesmetting en verlengt de levensduur van de vloeistof.

Technische specificaties