Geïntegreerd E-Drive-behuizing robotisch reinigingssysteem voor nieuwe-energievoertuigen

Het Big Bird Industrial geïntegreerde E-Drive-behuizing robotisch reinigingssysteem is ontwikkeld voor post-bewerkingsreiniging van aluminiumbehuizingen die worden gebruikt in de elektrische aandrijflijnproductie van nieuwe-energievoertuigen. Het systeem verwijdert bewerkings- en gietrestanten vóór de definitieve assemblage en ondersteunt productie met meerdere modellen met automatische gereedschapswisseling voor verschillende werkstukvarianten.

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

Toepassingen voor werkstukken

Het systeem ondersteunt meerdere geïntegreerde E-Drive-behuizingvarianten voor toepassingen in nieuwe-energievoertuigen:

Alle onderdelen zijn aluminiumhousings voor toepassingen in elektrische aandrijflijnen van voertuigen met alternatieve energie. Het systeem is ontworpen met automatische gereedschapswisselcapaciteit en kan meerdere varianten van onderdelen verwerken via een systeem met wisselklampen.

Automatische gereedschapswissel en productie van meerdere modellen

Het systeem ondersteunt volledig automatische productie van meerdere modellen met:

QR-codeherkenning

Een COGNEX QR-code-scansysteem leest automatisch de identificatie van het onderdeel bij het laden. Op basis van de QR-codegegevens selecteert het systeem het juiste reinigingsprogramma.

Visuele inspectiesysteem

Een COGNEX-visionssysteem herkent het type en de oriëntatie van het onderdeel en stuurt de robot aan voor nauwkeurig vastpakken en hanteren.

Automatische gereedschapswissel

Elke robot is uitgerust met een automatische gereedschapswisselaar (Stäubli) en een systeem met wisselklampen dat vier sets klampen kan opslaan. Het systeem wisselt automatisch van klamp op basis van de identificatie van het onderdeel, waardoor naadloze productie van meerdere modellen mogelijk is zonder handmatige tussenkomst.

Configuratie met drie robots

Het systeem maakt gebruik van drie FANUC-robots met een gecoördineerde werkstroom:

• Robot 1: Turbulente reiniging + roterende hogedrukreiniging

• Robot 2: Ultrasonische reinigingsoverdracht + puntgerichte hogedrukreiniging

• Robot 3: Hoofdspoeling + tweedespeling + droogblazen

Meertrapsreinigingsproces

Het systeem combineert meerdere reinigingstechnologieën in een geautomatiseerde reeks van elf stadia:

Stadium 1: Laden

De overheadbrugrobot van de automatische lijn laadt het werkstuk automatisch op het laadpallet van het reinigingssysteem. Het transportsysteem brengt het werkstuk en het pallet naar de positie waar de robot het kan oppakken.

De laadstation heeft de volgende kenmerken:

• Automatisch QR-code-scannen voor identificatie van het werkstuk (COGNEX)

• Zijsysteem voor herkenning van werkstuktype en -oriëntatie (COGNEX)

• Startknoppen voor twee handen, noodstop en veiligheidslichtgordijnen

• Automatisch luchtstof van lege palletpositioneringszitplaatsen na het oppakken door de robot

• Compatibiliteit met zowel handmatige als automatische laadmodi

• Heffende roltransporteurs aan beide uiteinden voor automatische palletcirculatie

Fase 2: Turbulente en gerichte reiniging (1,5 MPa)

Robot 1 grijpt het werkstuk en brengt het over in de turbulente reinigingtank, die reeds is gevuld met reinigingsvloeistof. De robot wijzigt flexibel de oriëntatie van het werkstuk terwijl sproeiers een turbulente stroming richten om alle oppervlakken te reinigen.

Tijdens de turbulente reiniging zet de robotgreep de doppen van de waterjaskopen in werking om te voorkomen dat aluminiumspanen de waterjaskaviteit binnendringen tijdens het reinigen.

Na de turbulente reiniging opent het afvoerklep voor snelle afvoer. De robot positioneert het werkstuk bij vaste spuitdoosjes die zijn geplaatst volgens het gatpatroon van het werkstuk. De robot wijzigt de oriëntatie van het werkstuk om elk oppervlak uit te lijnen met de bijbehorende spuitpanelen, zodat alle gaten gericht worden gereinigd.

Na het reinigen brengt de robot het werkstuk over naar de volgende station met kantelafvoer tijdens de overbrenging. De reinigingspomp blijft de turbulente tank vullen, zodat deze klaar is voor het volgende werkstuk.

Stadium 3: Roterende hogedrukreiniging (40 MPa)

Robot 1 brengt het werkstuk over naar de roterende hogedrukreinigingsstation. Roterende hogedrukspuiten leveren een reinigingskracht van 40 MPa aan gerichte gebieden van het werkstuk. Na het reinigen brengt de robot het werkstuk over naar de volgende station met kantelafvoer tijdens de overbrenging.

Stadium 4: Ultrasoonreiniging

Robot 1 brengt het werkstuk naar het positioneringspallet van de ultrasoonreinigingsstation. Het deksel van de ultrasoonbad sluit automatisch tijdens het reinigen. Dit station heeft twee posities, zodat elk werkstuk twee ultrasoonreinigingscycli ondergaat.

Na de ultrasoonreiniging pakt robot 2 het werkstuk op van het positioneringspallet en brengt het naar de volgende station. Voor modelwisseling wordt het positioneringspallet handmatig vervangen door een eenvoudig, lichtgewicht ontwerp met hard error-proofing.

Stadium 5: Vaste-punt hogedrukspuiten (40 MPa)

Robot 2 brengt het werkstuk naar de vaste-punt hogedrukspuitstation. Lineaire vaste-punt hogedrukspuitmonden leveren een reinigingskracht van 40 MPa aan gerichte gebieden. Na het spuiten brengt de robot het werkstuk naar de volgende station met kanteldrainage tijdens de overbrenging. Een korte luchtstoot verwijdert overtollige reinigingsvloeistof voordat het werkstuk de volgende station betreedt.

Stadium 6: Primaire spuitspoeling

Robot 2 plaatst het werkstuk op het positioneringspallet in dit station en trekt zich terug. De stationdeur sluit en de spuitdoos daalt om het werkstuk te spoelen. Speciale sproeiers zorgen voor spoeling van de waterjasmanschetsafsluiting bij specifieke behuizingen.

Na het spoelen keert de spuitdoos terug naar zijn oorspronkelijke positie, de stationdeur opent en robot 3 verwijdert het werkstuk en brengt het over naar het volgende station. Voor modelwisseling wordt het positioneringspallet handmatig vervangen door een eenvoudig, licht ontwerp met harde foutbeveiliging.

Stadium 7: Secundair spuitspoelen

Robot 3 grijpt het werkstuk en voert secundair spuitspoelen uit. Speciale sproeiers zorgen voor spoeling van de waterjasmanschetsafsluiting bij specifieke behuizingen (spoelrichting is tegengesteld aan stadium 6). Na het spoelen brengt robot 3 het werkstuk over naar het volgende station.

Stadium 8: Gerichte luchtontvochtiging

Robot 3 voert een kantelafvoer uit tijdens het transport en plaatst daarna het werkstuk op vaste spuitmondbakken die zijn afgestemd op de gatpatronen van het werkstuk. Perslucht zorgt voor gerichte luchtverdroging van alle gaten en doorgangen.

Speciale spuitmondbakken voor watergaten zorgen voor het uitblazen van stoppen bij specifieke behuizingen, zodat het koelvloeistofreservoir volledig kan leeglopen. Na gerichte luchtverdroging voert de robot een scanverdroging uit over de oppervlakken van het werkstuk. Na het drogen plaatst robot 3 het werkstuk op het schone, gedroogde positioneringspallet bij de uitgang.

Fase 9: Secundaire luchtverdroging

Het werkstuk en het pallet worden naar dit station gevoerd. De stationdeur sluit en spuitmondbakken voeren luchtverdroging uit op zowel het werkstuk als het pallet. Dit station beschikt over een automatisch reinigings/drogingsprogramma voor pallets, met reinigings- en luchtverdrogingslijnen die automatisch kunnen worden geschakeld.

Fase 10: Vacuümverdroging

Het werkstuk wordt in de vacuümkamer gevoerd. De bovenste vacuümkap wordt via cilinderactivering uitgebreid, waardoor het werkstuk in een afgesloten kamer wordt ingesloten. De vacuümpomp evacueert de kamer en verwijdert restvocht uit interne holten en blinde gaten.

Fase 11: Koelen en lossen

Het werkstuk wordt naar het lospunt gevoerd. Koelventilatoren verlagen de componenttemperatuur tot 20±3 °C aan de uitgang. De uitgang kan maximaal 4 werkstukken tegelijk in de wachtrij opslaan. Alle uitgangstransportbanden zijn voorzien van beschermende afdekkingen om secundaire besmetting te voorkomen. Heffende roltransportbanden aan beide uiteinden brengen lege pallets via de onderste laagtransportband terug naar de robotplaatsingspositie. Het systeem reserveert ruimte voor een toekomstige toevoeging van een palletreinigings- en droogstation.

Technische reinheidcontrole

Voor de productie van elektrische aandrijflijnen voor nieuwe-energievoertuigen beïnvloedt de schoonheid van de interne doorstromingskanalen van de e-drive-behuizing direct de prestaties en betrouwbaarheid van elektrische aandrijfuniten.

Het systeem is ontworpen om aan strenge schoonheidsvereisten te voldoen voor elke variant van het werkstuk:

De droogkwaliteit wordt gecontroleerd door werkstukoppervlakken af te vegen met filterpapier — geen zichtbare vochtvlekken en geen waternevel bij het doorblazen van alle soorten gaten.

Geavanceerd filtratiebeheer

Het systeem maakt gebruik van een meertrapsfiltersysteem:

Alle filters zijn uitgerust met een blokkadewaarschuwing en een alarmfunctie. Drijvende olieafscheiders van het drijvertype en van het bandtype verwijderen drijvende olie uit de reinigingsvloeistof om de levensduur van de vloeistof te verlengen.

Robotsysteem

Het systeem maakt gebruik van drie FANUC-robots:

Alle robots zijn volledig waterdicht (IP67), roestvrij gebouwd en hebben afgedichte sensoren. Elke robot is uitgerust met een automatische gereedschapswisselaar (Stäubli) en heeft toegang tot een gereedschapsbibliotheek met vier gereedschapssets. Herhaalbare positioneringsnauwkeurigheid ≤ ±0,2 mm. De klemoppervlakken en positioneringspennen van de gereedschappen maken geen gebruik van bewerkte oppervlakken (behalve procesoppervlakken en gaten).

Intelligente Productie Integratie

Het systeem ondersteunt Industry 4.0-vereisten via uitgebreide gegevensconnectiviteit:

MES-communicatie

• PLC voorzien van een MES-netwerkinterface-module

• Ondersteuning voor Ethernet-communicatie

• Werkstukvolging op basis van QR-codes

• Productiegegevensverzameling

Operator Interface

• Mitsubishi aanraakscherm HMI

• Weergave van de real-time status van apparatuur met grafische visualisatie

• Weergave en aanpassing van reinigingsparameters

• Geluidsalarmen en visuele alarmen met opslag van meer dan 500 alarmgebeurtenissen (tijd, adres, oorzaak, oplossing)

• Automatische en handmatige bedrijfsmodi met interlockbeveiliging

Slimme functies

• Automatische circulatiefunctie voor het weekend om vloeistofafbraak te voorkomen

• Mogelijkheid tot afstandsdiagnose

• Gegevensback-up en netwerkverbindingsschnittuur

AANVRAAGGEVAL

Volledige reinigingsoplossing

Big Bird Industrial biedt uitgebreide technische oplossingen aan, waaronder:

Proces Ontwikkeling

• Componentanalyse

• Ontwerp van het reinigingsproces

• Beoordeling van reinheidseisen

Integratie van apparatuur

• Reinigingssystemen met meerdere robots in coördinatie

• Hogedrukreinigingstechnologie (40 MPa)

• Ultrasone reinigingssystemen (2 stations)

• Vacuüm droogtechnologie

• Automatische gereedschapswisselsystemen met gereedschapsbibliotheek

• Meertrapsfilterbeheer

• Transportband- en materiaalhanteringsystemen

Slimme productieverbinding

• MES-interface

• QR-code traceerbaarheid

• Productiegegevensverzameling

Waarom Big Bird Industrial kiezen

Ervaring met onderdelen voor nieuwe-energievoertuigen

Big Bird Industrial is gespecialiseerd in precisie-reinigingsoplossingen voor automotive aandrijflijncomponenten, met bewezen ervaring in het reinigen van e-drive behuizingen voor nieuwe-energievoertuigen voor meerdere elektrische aandrijflijntoepassingen over 9 werkstukvarianten.

Reinigingstechnologie met meerdere robots

Het systeem maakt gebruik van drie gecoördineerde FANUC-robots met automatische gereedschapswisselmogelijkheid en opslag in een gereedschapsbibliotheek, waardoor efficiënt reinigen van complexe e-drive behuizinggeometrieën mogelijk is met meerdere reinigingstechnologieën in één productievolgorde.

Geïntegreerde reinigingstechnologieën

Het systeem combineert turbulente reiniging (1,5 MPa), roterende hogedrukreiniging (40 MPa), ultrasone reiniging op twee stations, gerichte hogedrukreiniging (40 MPa), spoelen in twee fasen, drogen met luchtblazen in twee fasen en vacuüm-droging voor uitgebreide verwijdering van verontreinigingen.

Systeemniveau engineeringcapaciteit

Het bedrijf biedt complete oplossingen van ontwikkeling van reinigingsprocessen tot integratie in de productie, inclusief coördinatie van meerdere robots, hogedrukreiniging, ultrasoon reinigen, vacuüm drogen en automatische gereedschapswisselsystemen.

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

• Aangepaste fixtures en automatisatieontwerp

• Configuratie van het automatische gereedschapswisselsysteem

• 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.

Ondersteuning bij fabricage van elektrische aandrijflijnen

Met de snelle groei van voertuigen met nieuwe energie biedt Big Bird Industrial gespecialiseerde reinigingsoplossingen voor componenten van elektrische aandrijflijnen, waarmee fabrikanten worden ondersteund bij de overgang naar geëlektrificeerde productie.

Veelgestelde vragen

Welke onderdelen verwerkt dit reinigingssysteem?

Dit systeem is ontworpen voor geïntegreerde e-drive behuizingen en componenten van elektrische aandrijflijnen die worden gebruikt in de productie van voertuigen met nieuwe energie, inclusief motorafdekkingen, reductiegearbehuisingen, omvormerbehuisingen, voor-/achterafdekkingen en motorbehuisingen.

Welke reinigingstechnologieën zijn geïntegreerd?

Het systeem integreert turbulent reinigen (1,5 MPa), roterend hogedrukreinigen (40 MPa), tweepositie-ultrasonisch reinigen, gericht hogedrukreinigen (40 MPa), tweetraps-sproeispoelen, tweetraps-luchtdrogen, vacuüm drogen en koelen.

Hoe verwerkt het systeem meerdere werkstukvarianten?

Het systeem beschikt over automatische QR-codeherkenning, visuele inspectie voor oriëntatie en een automatisch gereedschapwisselsysteem met een fixturebibliotheek voor elke robot (4 fixtures per robot), waardoor naadloze gemengde-productie mogelijk is voor 9 werkstukvarianten.

Welke verontreinigingen kunnen worden verwijderd?

Het verwijdert metaalspanen, gietrestanten, bewerkingsdeeltjes en besmetting door snijvloeistof uit complexe interne kanalen, waterjassen en externe oppervlakken.

Welke schoonheidsniveaus zijn haalbaar?

De schoonmaakeisen variëren per component specificatie, meestal tussen 7,2 mg en 9,3 mg totale resterende besmetting, met strikte controle op deeltjesgrootteverdeling en oppervlaktespanningseisen volgens DIN 8296 (≥ 32–36 mN/m).

Is het systeem aanpasbaar?

Ja. Alle parameters – inclusief cyclusduur, reinigingsdruk, temperatuur, automatiseringsniveau en filtratieconfiguratie – zijn op maat aanpasbaar aan de vereisten van de productielijn van de klant.

Reiniging van E-Drive-behuizingen in de productie van nieuwe-energievoertuigen

Geïntegreerde reiniging van e-drive-behuizingen is een cruciaal proces in de productie van elektrische aandrijflijnen voor nieuwe-energievoertuigen. Deze complexe aluminiumbehuizingen combineren meerdere functies – motor, omvormer en reductor – in één onderdeel, wat geavanceerde reinigingstechnologieën vereist om bewerkingsrestanten en gietverontreinigingen te verwijderen uit ingewikkelde interne kanalen, waterjacks en koelkanalen. De reinheid van e-drive-onderdelen beïnvloedt direct de prestaties, efficiëntie en betrouwbaarheid van elektrische aandrijfuniten.

Reinigingssystemen met meerdere robots en automatische gereedschapswisseling

De productie van elektrische aandrijfcomponenten vereist flexibele, hoog-efficiënte reinigingsoplossingen die geschikt zijn voor meerdere werkstukvarianten. Multirobotreinigingssystemen met automatische gereedschapswisselmogelijkheid maken naadloze productie van gemengde modellen mogelijk zonder handmatige tussenkomst. Gecoördineerde robotwerkstromen optimaliseren de reinigingsvolgorde, waardoor cyclus tijden worden verkort en tegelijkertijd een consistente reinigingskwaliteit wordt gegarandeerd voor alle varianten. Fixturebibliotheken met 4 fixtures per robot bieden flexibiliteit voor maximaal 9 werkstukvarianten.

Ultrasone en hogedrukreiniging voor complexe behuizingen

Complexe behuizingen voor elektrische aandrijvingen met ingewikkelde interne geometrieën vormen unieke reinigingsuitdagingen. Ultrasoon reinigen bereikt interne holten en dode uiteinden die conventionele spuitreiniging niet kan bereiken, terwijl hogedrukreiniging (40 MPa) effectief hardnekkige restanten van externe oppervlakken en oliekanalen verwijdert. Twee-stations ultrasoon reinigen maakt langere reinigingscycli mogelijk zonder de algehele productiedoorvoer te beïnvloeden.

Filtratie en vloeistofbeheer bij het reinigen van e-aandrijfbehuisingen

Effectieve filtratie en vloeistofbeheer zijn essentieel om een consistente reinigingskwaliteit te behouden bij het reinigen van e-aandrijfbehuisingen. Meervoudige filtratieconfiguraties met trommelfilters (50 μm), zakfilters (20 μm / 10 μm) en oliescheiding maken continu bedrijf mogelijk, met automatische meldingen voor filterwisseling. Een filtratienauwkeurigheid tot 10 μm waarborgt dat de kwaliteit van de reinigingsvloeistof wordt gehandhaafd, waardoor risico’s op herbesmetting dalen en de levensduur van de vloeistof wordt verlengd.

Technische specificaties