Robotyczny system czyszczenia główek cylindrów w ciężkich silnikach wysokoprężnych

Przemysłowy robotyczny system czyszczenia główek cylindrów Big Bird został opracowany do czyszczenia po obróbce główek cylindrów stosowanych w produkcji ciężkich silników wysokoprężnych. System usuwa pozostałości po obróbce przed końcową montażem i obsługuje w pełni automatyczną produkcję mieszanych modeli bez konieczności ręcznej wymiany narzędzi.

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

Zastosowania przedmiotów obrabianych

System obsługuje wiele wariantów główek cylindrów w ramach produkcji mieszanych modeli:

Wszystkie elementy robocze to podzespoły głowy cylindra przeznaczone do silników wysokoprężnych o dużej mocy.

Automatyczna produkcja mieszana

System obsługuje w pełni automatyczną produkcję mieszaną z następującymi możliwościami:

Rozpoznawanie kodów QR

Urządzenia do skanowania kodów QR automatycznie odczytują identyfikację elementu roboczego po jego załadowaniu. System wybiera odpowiedni program czyszczenia na podstawie informacji zawartych w kodzie QR. Pojemność pamięci umożliwia obsługę do 256 wariantów numerów części.

inspekcja wizyjna 2,5D

2,5D system widzenia (kamera 2D + dalmierz laserowy COGNEX) automatycznie identyfikuje położenie i orientację przedmiotu obrabianego, umożliwiając robotowi dostosowanie chwytu.

Sortowanie części NG/OK

System automatycznie identyfikuje niezgodne przedmioty obrabiane na stanowisku załadunku, przekierowuje je na taśmę odrzutów i ustawia robotycznie w stos do usunięcia. Status produkcji przedmiotu obrabianego jest aktualizowany poprzez interfejs MES.

Automatyczna zmiana modelu

Uchwyty, dysze oraz elementy pozycjonujące zostały zaprojektowane tak, aby obsługiwać wszystkie wersje główek cylindrowych bez konieczności interwencji ręcznej.

Wieloetapowy proces czyszczenia

System łączy wiele technologii czyszczenia w efektywnym ciągu produkcyjnym:

Etap 1: Czyszczenie turbulencyjne + punktowe czyszczenie pod wysokim ciśnieniem (1,5 MPa)

Robot 6-osiowy przenosi głowę cylindrową do zbiornika czyszczącego, w którym woda została wcześniej napełniona. Robot elastycznie zmienia orientację przedmiotu obrabianego, podczas gdy dysze wykonują czyszczenie turbulencyjne.

Po intensywnym czyszczeniu zawór odpowietrzający zbiornika otwiera się, umożliwiając szybkie opróżnienie. Robot ustawia każdą powierzchnię przedmiotu roboczego tak, aby była ona wyrównana z odpowiednimi skrzynkami dysz, co pozwala na precyzyjne czyszczenie punktowe, obejmujące wszystkie otwory i kanały olejowe.

Etap 2: Przepłukiwanie strumieniem (1,0 MPa)

Robot przenosi przedmiot roboczy do stacji przepłukiwania wyposażonej w niezależny zbiornik oraz system filtracji. Otaczające dysze wykonują kompleksowe przepłukiwanie strumieniem całej części.

Etap 3: Punkto­we suszenie strumieniem (0,2–0,4 MPa)

Podczas przenoszenia do tej stacji robot nachyla przedmiot roboczy w celu odprowadzenia cieczy. Następnie ustawia każdą powierzchnię tak, aby była ona wyrównana ze skrzynkami dysz, co umożliwia punktowe i skanujące suszenie strumieniem wszystkich otworów i przewodów.

Etap 4: Dodatkowe suszenie strumieniem (0,2–0,4 MPa)

Skrzynka dysz opuszcza się z góry, aby wykonać dodatkowe punktowe i skanujące suszenie strumieniem, zapewniając całkowite usunięcie wilgoci.

Etap 5: Suszenie próżniowe

Półwyrobek wchodzi do komory próżniowej. Górna ruchoma osłona zamyka się z dolną nieruchomą osłoną, tworząc uszczelnioną komorę. Pompa próżniowa obniża ciśnienie w komorze, co obniża temperaturę nasyconej pary wodnej i umożliwia odparowanie pozostałości wilgoci z powierzchni elementów.

Etapa 6: Chłodzenie

Półwyrobek jest chłodzony do temperatury pokojowej ±5 °C przed opuszczeniem systemu, zapewniając bezpieczną obsługę w kolejnych operacjach montażu.

Kontrola czystości technicznej

W nowoczesnej produkcji silników czystość kanałów wewnętrznych ma bezpośredni wpływ na niezawodność i wydajność silnika.

System został zaprojektowany tak, aby spełniać surowe wymagania dotyczące czystości każdego kanału głowy cylindra:

Zaawansowane zarządzanie filtracją

System wykorzystuje niezależny czterostopniowy system filtracji dla obwodów czyszczenia i płukania:

Filtracja obwodu czyszczenia:

• Etap 1: Filtry bębnowe — 1500 L/min, 50 μm, siatka ze stali nierdzewnej

• Etap 2: Separator cyklonowy — 1400 L/min

• Etat 3: Automatyczny filtr odwróconej przemywki — 1330 L/min, 30 μm, z automatyczną odwróconą przemywką oraz niezależnym separatorem magnetycznym dla cieczy odwróconej przemywki

• Etap 4: Filtracja workowa — 1500 L/min, 10 μm, z przełącznikiem ciśnienia i automatycznym alarmem, jedno urządzenie aktywne + jedno rezerwowe umożliwiające wymianę worków bez przerywania pracy

Filtracja obwodu płuczącego:

• Etap 4: Filtracja workowa — 300 L/min, 10 μm, z przełącznikiem ciśnienia i automatycznym alarmem

System robotów

System wykorzystuje wiele robotów FANUC:

Wszystkie roboty są chronione zgodnie ze stopniem ochrony IP67 w celu użytkowania w środowiskach wymagających czyszczenia przy wysokiej temperaturze i pod wysokim ciśnieniem. Chwytaki robotów są wyposażone w pneumatyczne samozablokowanie (części są chwycone automatycznie przy utracie ciśnienia) oraz ochronę uszczelniającą przed przedostawaniem się wilgoci. Zastrzeżono 20-procentowy zapas bezpieczeństwa obciążenia.

Inteligentna Integracja Produkcji

System spełnia wymagania Industry 4.0 dzięki komprehensywnemu połączeniu danych:

Komunikacji z systemem MES

• Obsługa protokołu OPC UA

• Śledzenie przedmiotów roboczych za pomocą kodów QR

• Aktualizacje statusu produkcji

Pozyskiwanie danych

• Monitorowanie awarii sprzętu (czas, częstotliwość)

• Rejestrowanie liczby wyprodukowanych sztuk i czasu cyklu

• Śledzenie czasu gotowości pracy sprzętu

• Temperatura i wilgotność szafy elektrycznej

• Monitorowanie zużycia energii (inteligentny licznik SIEMENS)

Zarządzanie operatorami

• Trzystopniowa kontrola dostępu (operator, serwis, kierownik)

• Logowanie/wylogowywanie operatorów z rejestracją zmiany

Śledzenie

• Skanowanie kodów QR podczas załadunku

• Śledzenie statusu produkcji przedmiotów roboczych za pośrednictwem systemu MES

• Generowanie połączonych kodów kreskowych do zarządzania paletami

W przypadku zastosowania

Kompleksowe rozwiązanie do czyszczenia

Big Bird Industrial oferuje kompleksowe rozwiązania inżynieryjne, w tym:

Rozwój procesu

• Analiza komponentów

• Projektowanie procesu czyszczenia

• Oceny wymagań dotyczących czystości

Integracja sprzętu

• Stacje robocze do czyszczenia

• Systemy czyszczenia pod wysokim ciśnieniem

• Technologia suszenia próżniowego

• Automatyczne obróbki materiałów

• Zarządzanie wielostopniowym filtrowaniem

Połączenia z inteligentną produkcją

• Interfejs MES (OPC UA)

• Śledzenie za pomocą kodów QR

• Pozyskiwanie danych produkcyjnych

• Integracja IIoT

Dlaczego wybrać Big Bird Industrial

Doświadczenie w zakresie ciężkich komponentów silnikowych

Big Bird Industrial specjalizuje się w rozwiązaniach do precyzyjnego czyszczenia elementów układu napędowego pojazdów, z udokumentowanym doświadczeniem w czyszczeniu główek cylindrowych w zastosowaniach silników wysokoprężnych o dużej mocy.

Rozwiązania do produkcji wysokogłównościowej

System zapewnia szybkie czasy cyklu wynoszące 18 sekund na sztukę przy wskaźniku OEE ≥ 95 %, wspierając ciągłą produkcję 24/7 z automatyczną zmianą modeli mieszanych dla wielu wariantów główek cylindrowych.

Możliwości inżynierskie na poziomie systemowym

Firma dostarcza kompleksowych rozwiązań – od opracowania procesu czyszczenia po integrację w produkcji, w tym: obsługę robotyczną, czyszczenie pod wysokim ciśnieniem, suszenie próżniowe, inteligentną śledzalność 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

Niestandardowa zdolność inżynierska firmy pozwala dostosować każdy system czyszczący do konkretnej geometrii komponentów, wymagań dotyczących czasu cyklu, standardów czystości oraz poziomu automatyzacji — zapewniając rozwiązania, których nie oferuje standardowe wyposażenie.

Ekspertyza w zakresie czystości technicznej

Współczesna produkcja silników wymaga kontrolowanej czystości kanałów wewnętrznych — nie tylko czyszczenia powierzchni. Big Bird Industrial opracowuje rozwiązania skupiające się na kontroli resztkowych cząstek, czystości kanałów olejowych, stabilności procesu oraz śledzalności produkcji.

Zgodność z normami

Wszelkie urządzenia są zgodne ze standardami ISO 13849, IEC 62061 (SIL3), GB 5226.1 oraz obowiązującymi chińskimi i międzynarodowymi normami bezpieczeństwa. Zbiorniki ciśnieniowe są certyfikowane przez niezależne organy inspekcyjne.

Najczęściej zadawane pytania

Jakie komponenty przetwarza ten system czyszczący?

Ten system został zaprojektowany do przetwarzania podzespołów głowicy cylindra dla modeli silników wysokoprężnych o dużej mocy.

Jakie zanieczyszczenia można usunąć?

Usuwa wiórki metalowe, cząstki powstałe podczas obróbki, pozostałości płynu chłodzącego, pozostałości kleju oraz zanieczyszczenia wewnętrzne z kanałów olejowych, przewodów paliwowych, otworów dolotowych/wydechowych oraz płaszczów chłodzenia.

Czy urządzenie może czyścić wewnętrzne kanały olejowe i przewody?

Tak. System łączy intensywne czyszczenie, lokalne czyszczenie pod wysokim ciśnieniem (1,5 MPa) oraz suszenie próżniowe, aby dotrzeć do wszystkich wewnętrznych przewodów, w tym kanałów olejowych dla wahaczy, kanałów powrotnych paliwa, kanałów powrotnych oleju, otworów dolotowych/wydechowych oraz płaszczów chłodzenia wody.

Jakiego poziomu czystości można osiągnąć?

Kanał olejowy dla wahacza ≤ 0,4 mg; kanał powrotny paliwa ≤ 1,5 mg; kanał powrotny oleju ≤ 7,3 mg; otwory dolotowe/wydechowe ≤ 14,5 mg; płaszcz chłodzenia ≤ 56 mg. Brak pozostałości kleju w obszarach korek miseczki lub wkładek dźwigni popychowej.

Czy obsługuje zautomatyzowaną produkcję mieszanych modeli?

Tak. System automatycznie obsługuje wiele wariantów główek cylindra. Rozpoznawanie kodu QR wybiera odpowiedni program czyszczenia. Uchwyty i dysze są zaprojektowane do wszystkich wariantów. Nie jest wymagana ręczna zmiana konfiguracji.

Jaki czas cyklu można oczekiwać?

System zapewnia ≤ 18 sekund na sztukę (36 s / 2 sztuki), umożliwiając produkcję ≥ 228 sprawdzonych sztuk na 8-godzinną zmianę.

Czy system obsługuje integrację z MES?

Tak. Komunikacja OPC UA, śledzenie za pomocą kodu QR, pozyskiwanie danych produkcyjnych oraz interfejs z MES są w pełni obsługiwane.

Oczyszczanie głowy cylindra w produkcji silników wysokoprężnych

Czyszczenie głowy cylindra to kluczowy proces między obróbką a montażem w produkcji ciężkich silników wysokoprężnych. Złożona geometria głów cylindra — w tym wiele kanałów olejowych, przewodów paliwa, wlotów/wyłotów oraz płaszczów chłodzenia — wymaga zaawansowanych technologii czyszczenia w celu usunięcia pozostałości po obróbce, wiórków metalowych oraz zanieczyszczeń pochodzących z płynów chłodząco-smarujących. Współczesni producenci silników wymagają ścisłych poziomów czystości wewnętrznych przewodów, aby zagwarantować niezawodną pracę silnika, jego wydajność paliwową oraz zgodność z normami emisji.

Elastyczne czyszczenie z wykorzystaniem robotów do produkcji silników wielomodelowych

Wraz ze wzrostem różnorodności modeli silników w nowoczesnej produkcji systemy robota elastycznego do czyszczenia stały się niezbędne dla efektywnej produkcji. Roboty sześciostopniowe umożliwiają adaptacyjne czyszczenie poprzez elastyczne pozycjonowanie przedmiotów obrabianych oraz celowanie dysz pod wieloma kątami. Po połączeniu z rozpoznawaniem kodów QR i inspekcją wizyjną te systemy wspierają w pełni automatyczną produkcję mieszanych modeli bez konieczności ręcznej wymiany – zapewniając spójną jakość czyszczenia we wszystkich wariantach przedmiotów obrabianych.

Rozwiązania do czyszczenia o wysokiej wydajności dla układów napędowych pojazdów samochodowych

Czyszczenie komponentów układów napędowych pojazdów samochodowych wymaga równowagi między jakością czyszczenia a wysoką wydajnością produkcyjną. Nowoczesne rozwiązania do czyszczenia o wysokiej wydajności łączą turbulencyjne czyszczenie, stałe punktowe czyszczenie pod wysokim ciśnieniem, płukanie strumieniem oraz suszenie próżniowe w zwartej sekwencji produkcyjnej, osiągając czas cyklu 18 sekund na sztukę przy jednoczesnym zachowaniu rygorystycznych wymagań dotyczących czystości. Wskaźnik OEE na poziomie 95% i wyższym zapewnia ciągłą zdolność produkcyjną 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu.

Technologia filtracji w czyszczeniu części przemysłowych

Skuteczne systemy filtracji są podstawą zapewnienia stałej jakości czyszczenia w przemyśle. Czterostopniowe konfiguracje filtracji — łączące filtry bębenkowe, separatory cyklonowe, automatyczne filtry z odwróconym przepływem i filtry workowe — umożliwiają pracę ciągłą z nieprzerwaną wymianą filtrów. Dokładność filtracji do 10 μm zapewnia utrzymanie jakości cieczy czyszczącej, zmniejsza ryzyko ponownego zanieczyszczenia oraz wydłuża żywotność cieczy.

Specyfikacje techniczne