Maszyna do czyszczenia główek cylindrowych pojazdów osobowych: cykl trwający 46 sekund dla produkcji wysokoprędkościowej

Przegląd

Główki cylindrowe silników pojazdów osobowych są zazwyczaj wykonywane z aluminium i charakteryzują się stosunkowo niewielką masą pojedynczej części, ale bardzo zwartą strukturą wewnętrzną. W przypadku masowej produkcji samochodowej linie do czyszczenia głów cylindrowych muszą zwykle działać w cyklu produkcyjnym o czasie 40–60 sekund przy jednoczesnym zachowaniu ścisłych wymagań dotyczących czystości.

Rozwiązanie Big Bird Industrial do czyszczenia głów cylindrowych pojazdów osobowych łączy w sobie turbulencyjne czyszczenie ogólne, czyszczenie przewodów chłodzenia powietrzem sprężonym, celowe czyszczenie pod wysokim ciśnieniem oraz suszenie przy użyciu wielu robotów . System został zaprojektowany tak, aby osiągać czystość kanałów olejowych na poziomie ≤16 mg i czystość przewodów chłodzenia na poziomie ≤10 mg , przy jednoczesnym wsparciu elastycznej produkcji wielomodelowej.

Główne wyzwania związane z czyszczeniem główek cylindrów w pojazdach osobowych

Główki cylindrów w pojazdach osobowych są zwykle wykonywane ze stopu aluminium i charakteryzują się cienkimi ściankami, gęstym układem otworów oraz zwartymi wewnętrznymi kanałami.

Typowe obszary czyszczenia obejmują:

• Kanały oleju smarowego
• Obiegi wody chłodzącej
• Obszary gniazd zaworów
• OTWORY NA BOLTY
• Otwory oleju VCT
• Inne wnęki wewnętrzne oraz powierzchnie obrobione skrawaniem

W porównaniu z wieloma główkami cylindrów w pojazdach komercyjnych główki cylindrów w pojazdach osobowych stawiają większe wymagania w zakresie wysokiej wydajności produkcji i krótkich czasów cyklu .

Jednocześnie wymagania OEM dotyczące czystości mogą być szczególnie rygorystyczne. Czystość kanałów oleju może wymagać osiągnięcia poziomu na poziomie niskich dziesiątek miligramów lub poniżej , wymagające starannie zsynchronizowanej kombinacji procesów czyszczenia, suszenia, inspekcji oraz obsługi przedmiotów obrabianych.

Zintegrowany proces szybkiego czyszczenia

1. Automatyczne załadowanie i identyfikacja modelu

Głowice cylindrowe są transportowane za pomocą napędzanego przenośnika wałkowego. System identyfikacji modelu oparty na kamerze automatycznie rozpoznaje typ przedmiotu obrabianego i uruchamia odpowiedni program czyszczenia.

Umożliwia to przetwarzanie różnych modeli głowic cylindrowych na tej samej linii produkcyjnej.

2. Turbulentne czyszczenie całkowite

Głowica cylindrowa podlega turbulentnemu czyszczeniu całkowitemu w celu skutecznego usunięcia cieczy chłodząco-smarującej, luźnych cząstek oraz zanieczyszczeń powierzchniowych z dużych, łatwo dostępnych obszarów.

3. Czyszczenie komory otworu wody za pomocą uderzenia sprężonego powietrza

Dedykowany system wprowadza sprężone powietrze do komory otworu wody w trakcie procesu czyszczenia.

Powstające w przewodzie chłodzenia ciśnienie i zaburzenia przepływu wspomagają oddzielenie pozostałości cząsteczek od powierzchni wewnętrznych. Ciecz do czyszczenia usuwa następnie rozluźnione zanieczyszczenia z jamy.

Proces ten jest szczególnie odpowiedni do złożonej geometrii wewnętrznej przewodów chłodzenia główek cylindrowych wykonanych ze stopu aluminium.

4. Celowe czyszczenie pod wysokim ciśnieniem

Obszary krytyczne, takie jak otwory pod siedziska zaworów i otwory pod śruby, poddawane są celowemu czyszczeniu pod wysokim ciśnieniem.

Działa to uzupełniająco w stosunku do ogólnego procesu czyszczenia, skupiając energię czyszczącą na obszarach, z których zanieczyszczenia trudno usunąć wyłącznie za pomocą konwencjonalnego czyszczenia strumieniem.

5. Suszenie przy użyciu wielu robotów

Cztery kompaktowe roboty niosą dedykowane dysze powietrzne i pozycjonują je w kierunku różnych otworów oraz powierzchni główki cylindrowej.

Roboty wykonywają równoległe, lokalizowane dmuchanie powietrzem przed wprowadzeniem przedmiotu roboczego do suszenia w próżni, co pomaga usunąć pozostałą wodę i ciecz do czyszczenia z przewodów wewnętrznych.

6. Chłodzenie

Przedmiot roboczy jest chłodzony po oczyszczaniu i suszeniu. Różnica temperatury powierzchniowej głowy cylindra i temperatury otoczenia jest kontrolowana na poziomie mniej niż 2 °C .

Kluczowe parametry techniczne

Rzeczywiste kryteria akceptacji mogą być konfigurowane zgodnie z wymaganiami klienta dotyczącymi przedmiotów roboczych i kontroli czystości.

Co umożliwia cykl produkcji trwający 46 sekund?

Osiągnięcie 46-sekundowy czas cyklu wymaga zaprojektowania całej linii jako zintegrowanego systemu, a nie tylko zwiększenia ciśnienia czyszczenia w poszczególnych miejscach.

Identyfikacja modelu na podstawie obrazu z kamery

Automatyczna identyfikacja modelu pozwala urządzeniom rozpoznawać różne wersje główek cylindrowych i automatycznie wybierać odpowiedni program czyszczenia. Dzięki temu możliwe jest elastyczne produkcja mieszana.

Turbulentne czyszczenie ogólne

Ogólny proces turbulencyjnego czyszczenia zapewnia skuteczne pokrycie dużych powierzchni zewnętrznych i dostępnych bez pełnego polegania na indywidualnych, stało punktowych operacjach czyszczenia.

Równoległe suszenie przy użyciu wielu robotów

Cztery małe roboty mogą jednoczesnie pozycjonować dysze powietrza w różnych obszarach przedmiotu obrabianego. Równoległe suszenie skraca czas potrzebny na przetworzenie licznych otworów i kanałów występujących w główce cylindrowej samochodu osobowego.

Zrównoważony cykl linii produkcyjnej

Załadowanie, identyfikacja modelu, czyszczenie, docelowe czyszczenie, suszenie, suszenie próżniowe oraz chłodzenie muszą być zsynchronizowane, aby zachować ogólny rytm produkcji.

Połączenie tych procesów wspiera cel produkcji wynoszący 46 sekund na sztukę przy jednoczesnym zachowaniu określonych wymagań dotyczących czystości i suszenia.

Często zadawane pytania

Jaka jest główna różnica między oczyszczaniem główek cylindrów pojazdów osobowych a pojazdów komercyjnych?

Główne różnice dotyczą zazwyczaj cyklu produkcyjnego, materiału detalu oraz wymagań dotyczących czystości . Główki cylindrów pojazdów osobowych to najczęściej elementy wykonane ze stopu aluminium, produkowane w dużych ilościach, co stawia wyższe wymagania dotyczące krótkich czasów cyklu oraz precyzyjnej kontroli procesu.

Czym jest oczyszczanie kanałów chłodniczych za pomocą uderzeniowego sprężonego powietrza?

Sprężone powietrze wprowadzane jest do wnęki kanału chłodniczego za pośrednictwem dedykowanego systemu. Powstające ciśnienie oraz zakłócenia przepływu pomagają oderwać cząstki z powierzchni wewnętrznych wnęki. W połączeniu z obiegiem i odpływem cieczy czyszczącej zapewnia to skuteczną metodę oczyszczania złożonych struktur kanałów chłodniczych.

Dlaczego do suszenia stosuje się wiele małych robotów?

Głowy cylindrów pojazdów osobowych zawierają liczne otwory i kanały ułożone pod różnymi kątami. Pojedynczy, nieruchomy mechanizm suszenia może nie zapewnić wystarczającego zasięgu. Wielokrotne roboty mogą jednoczesnie pozycjonować indywidualne dysze powietrza, poprawiając zasięg i skracając czas suszenia, aby wspierać cykl produkcji o wysokiej prędkości.

Czy system może przetwarzać różne modele głów cylindrów?

Tak. System identyfikacji modelu oparty na kamerach może automatycznie rozpoznać nadchodzącą głowę cylindra i uruchomić odpowiedni program czyszczenia. Dzięki temu różne modele głów cylindrów można przetwarzać na tej samej linii produkcyjnej.

Wniosek

Produkcja głów cylindrów dla pojazdów osobowych w dużych ilościach wymaga sprzętu do czyszczenia, który zapewnia równowagę między krótkim czasem cyklu, rygorystycznymi wymaganiami dotyczącymi czystości, niezawodnym suszeniem oraz elastycznym obsługiwaniem różnych modeli .

Big Bird Industrial łączy turbulencyjne ogólne czyszczenie, czyszczenie otoczki wodnej za pomocą sprężonego powietrza, celowane czyszczenie wysokociśnieniowe, wielorobotyczne suszenie powietrzem, suszenie próżniowe oraz automatyczna identyfikacja modelu w zintegrowane rozwiązanie produkcyjne.

Przy udokumentowanym cyklu produkcyjnym wynoszącym 46 sekund na głowicę cylindra , rozwiązanie to zaprojektowano do produkcji silników pojazdów osobowych o wysokiej wydajności, gdzie kluczowe znaczenie mają zarówno czystość, jak i efektywność produkcji.