Wielostanowiskowy system ostatecznego czyszczenia wałów korbowych do produkcji silników samochodowych

Przemysłowy wielostanowiskowy system ostatecznego czyszczenia wałów korbowych Big Bird został opracowany do ostatecznego czyszczenia wałów korbowych samochodowych po obróbce skrawaniem i polerowaniu na oleju. System usuwa płyny chłodząco-smarujące, wióry metalowe, zanieczyszczenia olejowe oraz pozostałości cząsteczkowe z kanałów olejowych, otworów gwintowanych oraz wszystkich powierzchni zewnętrznych przed montażem.

Urządzenie jest dostarczane jako kompleksowe rozwiązanie klucz-w-rękę, obejmujące projektowanie, produkcję, instalację oraz uruchomienie.

Zastosowania przedmiotów obrabianych

System obsługuje komponenty wałów korbowych samochodowych:

Wszystkie przedmioty obrabiane to wały korbowe do zastosowań w produkcji silników samochodowych. System zaprojektowano z możliwością ręcznej wymiany wyposażenia w celu obsługi dodatkowych wariantów wałów korbowych poprzez wymianę uchwytów, dostosowanie programu oraz modyfikację trajektorii robota.

Automatyczna produkcja mieszana

System obsługuje automatyczną produkcję mieszanych modeli z wykorzystaniem:

Automatyczny załadunek

• Robot portalowy automatycznie umieszcza przedmiot obrabiany na siedziskach lokalizacyjnych typu V-block na stacji załadunkowej.

• Mechanizm napędu suwaka przesuwa przedmiot obrabiany do pozycji chwytania przez robota.

• Odmuchiwanie otworów centralnych przed chwytaniem przez robota.

• System identyfikacji przedmiotów obrabianych (oparty na przełącznikach) dla istniejących wariantów.

• Zabezpieczenie przed błędami: wykrywanie położenia osiowego, wykrywanie położenia promieniowego oraz wykrywanie orientacji końców dużego i małego.

• Ochrona bezpieczeństwa z elektroniczną blokadą sprzężoną.

System robotów

• Robot 6-osiowy ABB IRB6700-200/2.6

• Ochrona IP67

• maksymalna nośność 100 kg

• Chwytak robota wyposażony w funkcję samoblokującą (przedmiot obrabiany nie spadnie przy braku zasilania lub ciśnienia powietrza)

• Ręczna wymiana chwytaka dla różnych wariantów przedmiotów obrabianych

Ręczne rozładowanie

• Operator usuwa przedmiot obrabiany na stanowisku rozładowania

• Zasłona świetlna bezpieczeństwa do ochrony operatora

• Mechanizm lokalizacji przedmiotu obrabianego do znakowania laserowego (znacznik laserowy dostarczany przez klienta)

Wieloetapowy proces czyszczenia

System łączy wiele technologii czyszczenia w ośmiostopniowej, zautomatyzowanej sekwencji:

Etapa 1: załadunek (1ST)

Robot portalowy automatycznie umieszcza przedmiot obrabiany na podporach lokalizacyjnych typu V-block na stanowisku załadunkowym. Mechanizm napędu suwaka przesuwa przedmiot obrabiany do pozycji chwytu robota. Robot wykonywa odpowietrzenie otworu środkowego przed chwytem, a następnie przenosi przedmiot obrabiany do komory czyszczącej.

Wymiana ręczna bloków lokalizacyjnych jest wymagana przy przełączaniu się na inne warianty przedmiotów obrabianych. Stanowisko wyposażone jest w identyfikację przedmiotu obrabianego (na podstawie przełączników), zabezpieczenie przed błędami (wykrywanie położenia osiowego, wykrywanie położenia promieniowego, wykrywanie orientacji) oraz zabezpieczenie bezpieczeństwa z elektroniczną blokadą

Etapa 2: Czyszczenie ultradźwiękowe i natryskowe (2ST) — 0,5 MPa

Robot przekazuje przedmiot roboczy na paletę stacji czyszczenia ultradźwiękowego. Paleta opuszcza się, zanurzając przedmiot roboczy w zbiorniku czyszczącym, który został wcześniej napełniony cieczą czyszczącą. Czyszczenie ultradźwiękowe (25 kHz) usuwa zanieczyszczenia ze wszystkich powierzchni oraz wewnętrznych kanałów.

Po czyszczeniu ultradźwiękowym dysze rozpylające po obu stronach wykonują czyszczenie powierzchni przedmiotu roboczego metodą natryskową. Po zakończeniu czyszczenia mechanizm podnoszący podnosi przedmiot roboczy, a robot przekazuje go do kolejnej stacji.

Etap 3: Czyszczenie punktowe pod wysokim ciśnieniem (3ST) — 15–20 MPa (maks. 28 MPa)

Robot przekazuje przedmiot roboczy na paletę stacji czyszczenia pod wysokim ciśnieniem. Trzyosiowy moduł XYZ pozycjonuje dysze w celu czyszczenia otworów centralnych z obu końców pod wysokim ciśnieniem.

Po czyszczeniu otworów centralnych silnik serwo napędza ramiona zaciskowe, aby zacisnąć przedmiot obrabiany poprzez centra na obu końcach, przy czym wpiny lokalizacyjne wchodzą w otwory na wpiny lokalizacyjne. Paleta opuszcza się, a mechanizm zaciskowy obraca przedmiot obrabiany do określonego kąta.

Moduł trzyosiowy XYZ wykonuje czyszczenie pod wysokim ciśnieniem w ustalonych punktach oraz skanujące powierzchni przedmiotu obrabianego i kanałów olejowych. Po czyszczeniu dysze wydmuchujące suszą przedmiot obrabiany. Następnie robot przemieszcza przedmiot obrabiany do następnej stacji.

Wrzeciono posiada automatyczną zmianę dysz z trzema typami dysz: dysze proste, dysze wentylatorowe i dysze kątowe, z odpowiadającymi im uchwytami dysz.

Etap 4: Płukanie natryskowe (4ST)

Robot przemieszcza przedmiot obrabiany na paletę stacji płukania. Silnik serwo napędza ramiona zaciskowe, aby zacisnąć przedmiot obrabiany poprzez centra na obu końcach, przy czym wpiny lokalizacyjne wchodzą w otwory na wpiny lokalizacyjne. Paleta opuszcza się, a mechanizm zaciskowy obraca przedmiot obrabiany do określonego kąta.

Moduł XYZ o trzech osiach wykonuje płukanie punktowe i skanujące powierzchni przedmiotów obrabianych oraz kanałów olejowych. Po płukaniu dysze dmuchające suszą przedmiot obrabiany. Następnie robot przenosi przedmiot obrabiany do kolejnej stacji.

Wrzeciono wyposażone jest w automatyczną wymianę dysz z trzema typami dysz: prostymi, wentylatorowymi i ukośnymi.

Etap 5: Punkt transferowy (5ST)

Robot umieszcza oczyszczony przedmiot obrabiany na paletcie transferowej. System taśmociągu transportuje przedmiot obrabiany do kolejnej stacji.

Etap 6: Suszenie gorącym powietrzem (6ST)

Przedmiot obrabiany wraz z paletą są transportowane do stacji suszenia gorącym powietrzem. Cylinder pozycjonujący blokuje paletę w odpowiedniej pozycji. Cylindry napędzają noże powietrzne w ruchu pionowym wzdłuż wału korbowego, zapewniając dokładne osuszenie.

Po zakończeniu suszenia wszystkie cylindry wracają do swoich pierwotnych pozycji, a przedmiot obrabiany jest transportowany do kolejnej stacji.

Etap 7: Suszenie pod próżnią (7ST)

Półfabrykat i paleta są transportowane do stacji suszenia w próżni. Cylinder pozycjonujący blokuje paletę w odpowiednim położeniu. Przesuwna górna osłona próżniowa opuszcza się, tworząc szczelną komorę razem z paletą. Pompa próżniowa opróżnia komorę i utrzymuje próżnię przez ustalony czas, usuwając pozostałą wilgoć ze wszystkich powierzchni oraz wewnętrznych kanałów.

Po zakończeniu suszenia w próżni wszystkie cylindry wracają do swoich wyjściowych położeń, a półfabrykat jest transportowany do kolejnej stacji.

Etap 8: Wyładunek (8ST)

Półfabrykat i paleta są transportowane do pozycji wyładunku. Operator usuwa półfabrykat. Ręczna wymiana bloków pozycjonujących palety jest wymagana przy przełączaniu się na inne warianty półfabrykatów.

Wentylator zapewnia dmuchanie powietrza (z regulowanym ogrzewaniem temperatury) na powierzchnię półfabrykatu. Zasłona świetlna bezpieczeństwa chroni operatora. Mechanizm pozycjonowania półfabrykatu umieszcza go w odpowiedniej pozycji do znakowania laserowego (znacznik laserowy dostarczany przez klienta).

Technologia czyszczenia pod wysokim ciśnieniem

System charakteryzuje się myciem pod wysokim ciśnieniem o wyjątkowej skuteczności:

Kontrola czystości technicznej

W produkcji silników samochodowych czystość kanałów olejowych wału korbowego oraz powierzchni ma bezpośredni wpływ na niezawodność i wydajność silnika.

System został zaprojektowany z myślą o spełnieniu surowych wymagań dotyczących czystości:

Zaawansowane zarządzanie filtracją (wszystkie filtry z prętami magnetycznymi)

System wykorzystuje wielostopniowy system filtracji z prętami magnetycznymi we wszystkich filtrach workowych do usuwania cząstek proszkowych:

Cechy filtra:

• Wszystkie filtry workowe wyposażone w pręty magnetyczne do usuwania cząstek proszkowych

• Magnetyczne siatki w punktach zwrotu przepływu maszyny

• Alarm zablokowania z ręcznym przełączaniem/zamianą bez przerwy w produkcji

• Możliwość nieprzerwanego wymiany filtra

Inteligentna Integracja Produkcji

System spełnia wymagania Industry 4.0 dzięki komprehensywnemu połączeniu danych:

Komunikacji z systemem MES

• Interfejs Ethernet RJ-45

• Otwarty protokół danych do integracji z systemem MES

• Możliwość przesyłania danych produkcyjnych w górę i w dół

Interfejs operatora

• Panel HMI firmy Siemens z kolorowym wyświetlaczem

• Wyświetlanie stanu urządzenia i awarii

• Dźwiękowe i wizualne alarmy (czerwony/żółty/zielony)

• Program PLC z trzystopniową ochroną hasłem

• Przypomnienia o codziennym konserwowaniu z eskalacją (operator nie może je anulować, wymagane potwierdzenie przez menedżera)

System sterowania

• PLC SIEMENS S7-1500

• Komunikacja magistrali PROFINET z falownikami VFD i wejściami/wyjściami polowymi

• Stopień ochrony elementów elektrycznych: IP54

• Konfiguracja licznika mocy do monitorowania zużycia energii

W przypadku zastosowania

Kompleksowe rozwiązanie do czyszczenia

Big Bird Industrial oferuje kompleksowe rozwiązania inżynieryjne, w tym:

Rozwój procesu

• Analiza komponentów wałów korbowych do zastosowań motocyklowych

• Projektowanie procesu czyszczenia dla końcowych aplikacji czyszczenia

• Oceny wymagań dotyczących czystości

Integracja sprzętu

• Wielostanowiskowe systemy czyszczenia

• Technologia czyszczenia ultradźwiękowego (25 kHz)

• Systemy czyszczenia pod wysokim ciśnieniem (15–20 MPa, maks. 28 MPa)

• Systemy suszenia w próżni

• Systemy transportu taśmowego i obsługi palet

• Automatyczne systemy wymiany dysz

Połączenia z inteligentną produkcją

• Interfejs MES

• Pozyskiwanie danych produkcyjnych

• Monitorowanie energii

Dlaczego wybrać Big Bird Industrial

Doświadczenie w zakresie wałów korbowych do zastosowań motocyklowych

Big Bird Industrial specjalizuje się w precyzyjnych rozwiązaniach czyszczących dla komponentów napędu samochodowego, posiadając sprawdzone doświadczenie w końcowym czyszczeniu wałów korbowych dla głównych producentów silników samochodowych.

Technologia wielostanowiskowego czyszczenia

System integruje czyszczenie ultradźwiękowe, czyszczenie strumieniowe, czyszczenie punktowe pod wysokim ciśnieniem (15–20 MPa, maks. 28 MPa), płukanie, suszenie gorącym powietrzem oraz suszenie próżniowe w jednej zwartej konfiguracji o 8 stacjach zapewniającej kompleksowe usuwanie zanieczyszczeń.

Czyszczenie pod wysokim ciśnieniem z automatyczną wymianą dysz

System wyposażony jest w trzyosiowe czyszczenie pod wysokim ciśnieniem w układzie XYZ z możliwością automatycznej wymiany dysz (prostych, wentylatorowych i ukośnych) do precyzyjnego czyszczenia wszystkich kanałów olejowych, otworów centralnych oraz powierzchni.

Możliwości inżynierskie na poziomie systemowym

Firma dostarcza kompleksowych rozwiązań – od opracowywania procesu czyszczenia po integrację w produkcji – w tym czyszczenie ultradźwiękowe, czyszczenie pod wysokim ciśnieniem, suszenie próżniowe oraz połączenie z systemem MES.

Dostosowane inżynieria niestandardowa

Każdy element i linia produkcyjna ma unikalne wymagania. Big Bird Industrial oferuje dostosowane rozwiązania inżynieryjne oparte na:

• Analizie struktury i materiału elementu

• Rozwój procesu czyszczenia

• Dostosowanym projektowaniu uchwytów i automatyki

• Integracji układu fabrycznego oraz przepływu produkcji

Często zadawane pytania

Jakie komponenty przetwarza ten system czyszczący?

Ten system przeznaczony jest do wałów korbowych stosowanych w przemyśle motocyklowym i samochodowym o długości do 800 mm, średnicy obrotowej Φ250 mm oraz masie do 60 kg.

Jaki zakres ciśnienia czyszczenia jest dostępny?

System zapewnia czyszczenie pod wysokim ciśnieniem w zakresie 15–20 MPa (maks. regulowane do 28 MPa) z inteligentną kontrolą falownika VFD oraz czyszczenie strumieniowe przy ciśnieniu 0.5 MPa.

Jakie technologie czyszczenia są zintegrowane?

System integruje czyszczenie ultradźwiękowe (25 kHz), czyszczenie strumieniowe, czyszczenie punktowe pod wysokim ciśnieniem, płukanie strumieniowe, suszenie gorącym powietrzem oraz suszenie próżniowe w konfiguracji ośmiu stacji.

Jakie zanieczyszczenia można usunąć?

Usuwa płyny cięciowe, wióry metalowe, zanieczyszczenia olejowe oraz pozostałości cząsteczkowe z kanałów olejowych, otworów środkowych oraz wszystkich powierzchni zewnętrznych.

Jakiego poziomu czystości można osiągnąć?

Całkowita pozostała ilość zanieczyszczeń ≤10 mg; zanieczyszczenie kanałów olejowych ≤3 mg; maksymalny rozmiar cząstek ≤0,6 mm; z surowymi limitami liczby cząstek dla poszczególnych zakresów rozmiarów.

Czy system obsługuje integrację z automatyczną produkcją?

Tak. System wyposażony jest w automatyczne załadunek za pośrednictwem interfejsu robota mostowego, automatyczne identyfikowanie przedmiotów obrabianych, zabezpieczenie przed błędami oraz możliwość komunikacji z systemem MES.

Jaki jest typowy czas cyklu?

Czas cyklu systemu wynosi ≤180 sekund na sztukę (łącznie z załadunkiem i rozładunkiem przez robota); czas cyklu można dostosować do wymagań konkretnej linii produkcyjnej.

Ostateczne czyszczenie wału korbowego w produkcji silników samochodowych

Ostateczne czyszczenie wału korbowego to kluczowy proces między obróbką a montażem w produkcji silników samochodowych. Wały korbowe o złożonych kanałach olejowych, otworach centralnych i powierzchniach precyzyjnych wymagają zaawansowanych technologii czyszczenia w celu usunięcia środków smarująco-chłodzących, wiórów metalowych, zanieczyszczeń olejowych oraz pozostałości cząsteczkowych. Czyszczenie ultradźwiękowe dociera do przewodów wewnętrznych, do których nie mogą dotrzeć tradycyjne metody czyszczenia strumieniowego, podczas gdy czyszczenie pod wysokim ciśnieniem zapewnia skuteczne usunięcie upartych zanieczyszczeń ze wszystkich powierzchni.

Czyszczenie ultradźwiękowe i pod wysokim ciśnieniem elementów wału korbowego

Wały korbowe w przemyśle motocyklowym i samochodowym stwarzają unikalne wyzwania związane z czyszczeniem ze względu na swoje złożone geometrie, kanały olejowe oraz powierzchnie o wysokiej precyzji. Czyszczenie ultradźwiękowe skutecznie usuwa zanieczyszczenia z przewodów wewnętrznych i otworów ślepych, podczas gdy czyszczenie pod wysokim ciśnieniem (15–20 MPa, maks. 28 MPa) zapewnia niezbędną moc czyszczącą do usuwania upartych osadów. Wieloetapowe procesy czyszczenia z wbudowanym suszeniem gwarantują całkowite usunięcie zanieczyszczeń oraz ochronę przed korozją.

Technologia suszenia w próżni do ochrony komponentów

Technologia suszenia w próżni zapewnia całkowite usunięcie wilgoci z powierzchni wałów korbowych oraz przewodów wewnętrznych bez naprężeń termicznych ani plam wodnych. Środowisko o obniżonym ciśnieniu obniża temperaturę pary nasyconej, umożliwiając efektywne odparowanie resztkowej wilgoci. Połączenie suszenia w próżni z suszeniem gorącym powietrzem eliminuje ryzyko korozji oraz powstawania plam wodnych na powierzchniach o wysokiej precyzji.

Technologia filtracji magnetycznej do usuwania cząstek proszkowych

Skuteczna filtracja jest kluczowa dla utrzymania wysokiej jakości czyszczenia wałów korbowych. Oddzielniki magnetyczne oraz workowe filtry z magnetycznymi prętami skutecznie usuwają cząstki żelazne z cieczy czyszczącej, chroniąc pompy i dysze oraz zapewniając stabilne rezultaty czyszczenia. Możliwość nieprzerwanego wymiany filtrów wraz z alarmem zablokowania gwarantuje ciągłą pracę bez przerywania produkcji.

Specyfikacja techniczna