System ostatecznego czyszczenia główek cylindrów ciężkich silników wysokoprężnych

Przemysłowy system ostatecznego czyszczenia główek cylindrów Big Bird został opracowany do ostatecznego czyszczenia aluminiowych główek cylindrów stosowanych w produkcji ciężkich silników wysokoprężnych. System usuwa pozostałości po obróbce mechanicznej, wióry oraz zanieczyszczenia pochodzące z płynów chłodząco-smarujących przed końcową montażem i obsługuje w pełni automatyczną produkcję wielomodelową.

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

Zastosowania przedmiotów obrabianych

System obsługuje wiele wariantów główek cylindrów do produkcji samochodowej:

Wszystkie przedmioty obrabiane to głowy cylindrów aluminiowych przeznaczonych do silników samochodowych. System charakteryzuje się konstrukcją chwytaka jednopunktowego, kompatybilnego z wieloma wariantami; do zmiany wariantu wymagane są jedynie niewielkie elementy wymienne (piny lokalizacyjne, palce chwytaka).

Automatyczna produkcja mieszana

System obsługuje w pełni automatyczną produkcję mieszaną z następującymi możliwościami:

Automatyczne Ładowanie/Wyładunek

• Robot typu gantry umieszcza przedmiot obrabiany na paletę załadunkową

• Stołek załadunkowy przesuwa przedmiot obrabiany do wejścia maszyny

• Robot chwyta przedmiot obrabiany bezpośrednio z pozycji wejściowej

• Pusta paleta wraca do pozycji załadunkowej w celu kolejnego cyklu

• Wykrywanie orientacji przedmiotu obrabianego na stanowisku załadunkowym

Konstrukcja chwytaka robota

• Wodoszczelne cylindry SMC zintegrowane z chwytakiem

• Kompatybilny ze wszystkimi wariantami głów cylindrów

• Prosta zmiana wariantu – wymagane są jedynie piny lokalizacyjne i palce

• Wsporni i odporni na korozję elementy pozycjonujące/zaciskające

• Zaciskanie zapobiega odkształceniu przedmiotu obrabianego oraz uszkodzeniom jego powierzchni

Komunikacji z systemem MES

System łączy się z systemem MES w celu śledzenia produkcji, pozyskiwania danych oraz aktualizacji stanu.

Wieloetapowy proces czyszczenia

System łączy wiele technologii czyszczenia w pełnej sekwencji produkcyjnej:

Etap 1: załadunek

Robot portalowy umieszcza przedmiot obrabiany na paletcie załadunkowej. Suwak załadunkowy przesuwa przedmiot obrabiany do wejścia maszyny. Robot chwyta przedmiot obrabiany i przenosi go do komory czyszczącej. Stacja załadunkowa wyposażona jest w wykrywanie orientacji przedmiotu obrabianego.

Etap 2: Czyszczenie turbulentne (1,5 MPa)

Robot chwyta przedmiot obrabiany i przenosi go do zbiornika czyszczenia turbulentnego, który został wcześniej napełniony cieczą czyszczącą. Robot elastycznie zmienia orientację przedmiotu obrabianego, podczas gdy dysze otaczające kierują strumieniem turbulentnym w celu oczyszczenia wszystkich powierzchni. Konstrukcja zbiornika w kształcie lejka zapewnia szybkie odprowadzanie skażonej cieczy i wiórków.

Po intensywnym czyszczeniu zawór odpływowy otwiera się, umożliwiając szybki odpływ. Robot ustawia przedmiot obrabiany przy stałych panelach dysz w celu skierowanego czyszczenia wszystkich powierzchni.

Etap 3: Czyszczenie korek przewodów chłodzących

Robot zmienia orientację przedmiotu obrabianego i ustawia go przy dyszach o dużym średnicy. Do przewodów chłodzących wprowadzane jest oczyszczające medium o wysokim przepływie, co zapewnia skuteczne czyszczenie korek w komorach chłodzących.

Etap 4: Stałe czyszczenie pod wysokim ciśnieniem (35 MPa, maks. 53 MPa)

Robot ustawia przedmiot obrabiany do czyszczenia pod wysokim ciśnieniem. Pompa wysokociśnieniowa (URACA, maks. 53 MPa, 37 kW) dostarcza medium czyszczące pod wysokim ciśnieniem do:

• Czyszczenia wnętrza głównego kanału olejowego

• Kluczowych przewodów olejowych

• Obszarów prowadnic zaworów i gniazd zaworów

• Krytycznych powierzchni frezowanych

Etap 5: Odpływ z nachyleniem

Robot zmienia orientację przedmiotu obrabianego w celu odpływu pod kątem, umożliwiając odpływ cieczy czyszczącej ze wszystkich wewnętrznych przewodów i wnęk.

Etapa 6: Suszenie

Robot umieszcza przedmiot obrabiany na paletach taśmy wyjściowej. Taśma transportuje przedmiot obrabiany do stacji suszenia, gdzie urządzenie suszące usuwa wilgoć z powierzchni.

Etapa 7: Suszenie w próżni

Przedmiot obrabiany i paleta są transportowane do komory próżniowej. Ruchoma górna osłona zamyka się z nieruchomą dolną osłoną, tworząc uszczelnioną komorę. Pompa próżniowa (Leybold) opróżnia komorę, obniżając temperaturę nasyconej pary wodnej w celu odparowania resztkowej wilgoci ze wszystkich powierzchni oraz wewnętrznych przewodów.

Po zakończeniu suszenia w próżni górna osłona próżniowa otwiera się, a taśma transportuje przedmiot obrabiany do stacji rozładunku.

Etapa 8: Rozładunek

Przedmiot obrabiany jest transportowany do pozycji rozładunku. Robot suwnicowy usuwa przedmiot obrabiany. Puste palety wracają do pozycji załadunku za pośrednictwem taśmy dolnej warstwy.

Technologia czyszczenia pod wysokim ciśnieniem

System charakteryzuje się myciem pod wysokim ciśnieniem o wyjątkowej skuteczności:

Kontrola czystości technicznej

W produkcji silników samochodowych czystość kanałów wewnętrznych głowy cylindra ma bezpośredni wpływ na wydajność i niezawodność silnika.

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

Zaawansowane zarządzanie filtracją

System wykorzystuje dwustopniowy system filtracji:

Konfiguracja filtracji:

• Etap 1: Filtr bębenkowy — ≥120 m³/h, ≤50 μm, siatka z nylonu, z automatycznym odwróconym przepływem czyszczącym oraz wykrywaniem/zgłaszaniem zablokowania

• Etap 2: Filtr workowy — ≥30 m³/h, ≤20 μm, materiał niepletiony (1 zapasowy + 3 aktywne), z alarmem zablokowania i możliwością ręcznej wymiany

Dodatkowe Funkcje:

• Oddzielanie oleju od wody za pomocą skimmera taśmowego

• Taśmowy transporterek wiórków typu skrapujący z pojemnikiem na wiórki (wysokość odprowadzania 1200 mm)

• Projekt zbiornika w kształcie lejka umożliwiający szybkie usuwanie wiórków i zanieczyszczeń

System robotów

Inteligentna Integracja Produkcji

System spełnia wymagania Industry 4.0 dzięki komprehensywnemu połączeniu danych:

System sterowania

• Sterownik PLC Siemens S7-1200 z komunikacją PROFINET

• 12-calowy dotykowy ekran HMI firmy Siemens

• Tryby pracy: ręczny, automatyczny pojedynczy cykl, w pełni automatyczny

Pozyskiwanie danych

• Rejestrowanie liczby wyprodukowanych sztuk i czasu cyklu

• Monitorowanie usterek sprzętu

• Śledzenie czasu gotowości pracy sprzętu

Funkcje interfejsu operatora

• Wybór trybu pracy

• Wprowadzanie parametrów czyszczenia

• Wyświetlanie informacji produkcyjnych

• Monitorowanie procesu

• Diagnostyka usterki z historią alarmów

• Pięciokolorowa latarnia wieżowa (żółta/zielona/czerwona/niebieska/biała) do wskazywania stanu

W przypadku zastosowania

Kompleksowe rozwiązanie do czyszczenia

Big Bird Industrial oferuje kompleksowe rozwiązania inżynieryjne, w tym:

Rozwój procesu

• Analiza komponentów główek cylindrowych

• Projektowanie procesu czyszczenia

• Oceny wymagań dotyczących czystości

Integracja sprzętu

• Systemy czyszczenia turbulencyjnego

• Czyszczenie korek otworów wody chłodzącej

• Czyszczenie pod wysokim ciśnieniem (35 MPa, maks. 53 MPa)

• Technologia suszenia próżniowego

• Zarządzanie wielostopniowym filtrowaniem

• Automatyczne obróbki materiałów

Połączenia z inteligentną produkcją

• Interfejs MES (PROFINET)

• Pozyskiwanie danych produkcyjnych

Dlaczego wybrać Big Bird Industrial

Doświadczenie w czyszczeniu główek cylindrów

Big Bird Industrial specjalizuje się w precyzyjnych rozwiązaniach do czyszczenia elementów układu napędowego pojazdów, z udokumentowanym doświadczeniem w końcowym czyszczeniu główek cylindrów stosowanych w silnikach wysokoprężnych o dużej mocy.

Technologia czyszczenia pod wysokim ciśnieniem (35 MPa, maks. 53 MPa)

System zapewnia czyszczenie pod wysokim ciśnieniem do 35 MPa (maksymalnie regulowane do 53 MPa) przy użyciu technologii pomp URACA, co gwarantuje skuteczne usuwanie trudno usuwalnych zanieczyszczeń z kanałów olejowych, gniazd zaworów oraz innych kluczowych przewodów.

Kompleksowy proces czyszczenia

System łączy czyszczenie turbulentne, czyszczenie korek otworów wody chłodzącej, czyszczenie pod wysokim ciśnieniem, suszenie oraz suszenie próżniowe w jednej pełnej sekwencji produkcyjnej, zapewniając dokładne oczyszczenie wszystkich przewodów wewnętrznych i powierzchni zewnętrznych.

Możliwości inżynierskie na poziomie systemowym

Firma dostarcza kompleksowych rozwiązań – od opracowywania procesu czyszczenia po integrację z produkcją, w tym czyszczenie pod wysokim ciśnieniem, suszenie próżniowe oraz zautomatyzowaną obsługę materiałów.

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

Niesterowna zdolność inżynieryjna firmy pozwala na dopasowanie każdego systemu czyszczącego do konkretnej geometrii komponentów, wymagań dotyczących czasu cyklu, standardów czystości oraz poziomu automatyzacji.

Często zadawane pytania

Jakie komponenty przetwarza ten system czyszczący?

Ten system został zaprojektowany do obróbki główek cylindrowych z aluminium stosowanych w produkcji silników samochodowych.

Jakie zanieczyszczenia można usunąć?

Usuwa wióry metalowe, pozostałości oleju chłodzącego oraz zanieczyszczenia cząsteczkowe z kanałów chłodzenia wody, kanałów olejowych, komór olejowych, otworów dolotowych/wydechowych, komór spalania oraz obszarów świec zapłonowych.

Jaki zakres ciśnienia czyszczenia jest dostępny?

System zapewnia czyszczenie pod wysokim ciśnieniem do 35 MPa (maksymalnie regulowane do 53 MPa) umożliwiające skuteczne usuwanie trudnych do usunięcia zanieczyszczeń.

Jakiego poziomu czystości można osiągnąć?

Kanały chłodzenia wody ≤25 mg; kanały olejowe ≤5 mg; komory olejowe ≤20 mg; otwory i komory spalania ≤8 mg.

Czy obsługuje zautomatyzowaną produkcję mieszanych modeli?

Tak. Konstrukcja chwytaka pozwala na obsługę wielu wariantów przy prostym wymianie elementów pozycjonujących i palców chwytających.

Jaki jest typowy czas cyklu?

Czas cyklu systemu wynosi ≤240 sekund na sztukę (wliczając 30 sekund załadunku/rozładunku), możliwy do dostosowania zgodnie z wymaganiami konkretnej linii produkcyjnej.

Czy system obsługuje integrację z MES?

Tak. Komunikacja PROFINET oraz pozyskiwanie danych produkcyjnych są w pełni obsługiwane.

Ostateczne czyszczenie główek cylindrów w produkcji samochodowej

Ostateczne czyszczenie głowy cylindra to kluczowy proces między obróbką a montażem w produkcji silników samochodowych. Złożona geometria głów cylindrów — w tym kanały olejowe, płaszcze chłodnicze, doloty i wydechy, komory spalania oraz obszary siedzisk zaworów — wymaga zaawansowanych technologii czyszczących do usuwania pozostałości po obróbce, wiórów metalowych oraz zanieczyszczeń pochodzących z płynów chłodząco-smarujących. Systemy czyszczenia pod wysokim ciśnieniem zapewniają niezbędną moc czyszczącą do skutecznego usunięcia upartych zanieczyszczeń z tych kluczowych elementów.

Czyszczenie pod wysokim ciśnieniem (35 MPa) elementów głowy cylindra

Wysokociśnieniowe czyszczenie przy ciśnieniu 35 MPa (maks. 53 MPa) zapewnia doskonałe usuwanie zanieczyszczeń z elementów głowy cylindra. Ekstremalne ciśnienie skutecznie usuwa trudno usuwalne cząstki z kanałów olejowych, gniazd zaworów oraz kluczowych przewodów, do których nie dociera konwencjonalne czyszczenie. Technologia pomp URACA z regulowanym ciśnieniem zapewnia spójne rezultaty czyszczenia dla różnych wymagań dotyczących elementów.

Technologia czyszczenia korek płaszcza chłodzącego

Czyszczenie korek płaszcza chłodzącego zapewnia kompleksowe usuwanie zanieczyszczeń z przewodów chłodzących. Płyn czyszczący o wysokim przepływie jest wstrzykiwany bezpośrednio do przewodów płaszcza chłodzącego za pomocą dysz o dużym średnicy, skutecznie wypłukując zanieczyszczenia z złożonych geometrii komór chłodzących, do których nie dociera konwencjonalne czyszczenie strumieniowe.

Filtracja i zarządzanie płynem podczas czyszczenia głowy cylindra

Skuteczna filtracja jest niezbędna do utrzymania jakości czyszczenia główek cylindrów. Dwustopniowe konfiguracje filtracyjne z użyciem filtrów bębenkowych i workowych umożliwiają ciągłą pracę z możliwością wymiany filtra zapasowego. Dokładność filtracji do 20 μm zapewnia utrzymanie jakości cieczy czyszczącej, zmniejszając ryzyko ponownego zanieczyszczenia i wydłużając żywotność cieczy.

Specyfikacja techniczna