Sistema Automotivo de Limpeza Final Multiestação para Virabrequins

O Sistema Industrial de Limpeza Final de Virabrequim 'The Big Bird' é desenvolvido para a limpeza final de virabrequins automotivos após operações de usinagem e polimento à base de óleo. O sistema remove fluidos de corte, cavacos metálicos, contaminantes oleosos e resíduos particulados dos canais de óleo, furos roscados e todas as superfícies externas antes da montagem.

O equipamento é fornecido como solução chave-na-mão, incluindo projeto, fabricação, instalação e colocação em operação.

Aplicações de Peças-Trabalho

O sistema acomoda componentes de virabrequim automotivos:

Todas as peças são virabrequins automotivos para aplicações de fabricação de motores. O sistema foi projetado com capacidade de troca manual para variantes adicionais de virabrequim, mediante substituição de fixações, ajuste de programa e modificação da trajetória do robô.

Produção Automática com Modelos Mistas

O sistema suporta produção automática mista de modelos com:

Carregamento automático

• Robô tipo portal coloca automaticamente a peça sobre os assentos de localização em bloco em V na estação de carregamento

• Mecanismo de acionamento por deslizamento transfere a peça para a posição de captura pelo robô

• Sopro dos furos centrais antes da preensão pela garra do robô

• Sistema de identificação de peças (baseado em interruptores) para variantes existentes

• Proteção contra erros: detecção axial, detecção radial e detecção de orientação entre extremidade maior e menor

• Grade de segurança com intertravamento eletrônico

Sistema robótico

• Robô ABB IRB6700-200/2.6 de 6 eixos

• Proteção IP67

• carga útil máxima de 100 kg

• Garra do robô possui função de travamento automático (a peça não cai em caso de falha de energia ou de ar)

• Troca manual do dispositivo de fixação para diferentes variantes de peças

Descarregamento Manual

• Operador remove a peça na estação de descarga

• Cortina de luz de segurança para proteção do operador

• Mecanismo de posicionamento da peça para marcação a laser (marcador a laser fornecido pelo cliente)

Processo de Limpeza em Múltiplas Etapas

O sistema combina múltiplas tecnologias de limpeza em uma sequência automatizada de 8 estágios:

Etapa 1: Carregamento (1ª)

O robô tipo pórtico coloca automaticamente a peça sobre os assentos de localização em bloco V na estação de carga. O mecanismo de acionamento deslizante transfere a peça para a posição de captura do robô. O robô realiza a insuflação do furo central antes da fixação e, em seguida, transfere a peça para a câmara de limpeza.

É necessária a troca manual dos blocos de localização ao alternar entre variantes de peças. A estação possui identificação da peça (baseada em interruptores), prevenção de erros (detecção axial, detecção radial e detecção de orientação) e proteção de segurança com intertravamento eletrônico.

Estágio 2: Limpeza por ultrassom e jato (2ST) — 0,5 MPa

O robô transfere a peça para a palete da estação de limpeza por ultrassom. A palete desce, submergindo a peça no tanque de limpeza, que já foi pré-preenchido com fluido de limpeza. A limpeza por ultrassom (25 kHz) remove contaminantes de todas as superfícies e passagens internas.

Após a limpeza por ultrassom, bicos pulverizadores em ambos os lados realizam a limpeza por pulverização da superfície da peça. Após a limpeza, o mecanismo elevador levanta a peça e o robô a transfere para a próxima estação.

Etapa 3: Limpeza de Ponto Fixo de Alta Pressão (3ST) — 15–20 MPa (máx. 28 MPa)

O robô transfere a peça para a palete da estação de limpeza de alta pressão. O módulo de três eixos XYZ posiciona os bicos para a limpeza de alta pressão dos furos centrais em ambas as extremidades.

Após a limpeza do furo central, o motor servo aciona os braços de fixação para prender a peça de trabalho por meio de centros em ambas as extremidades, com pinos de localização encaixando-se nos respectivos furos de localização. A palete desce e o mecanismo de fixação gira a peça de trabalho até o ângulo especificado.

O módulo de três eixos XYZ executa limpeza de alta pressão em pontos fixos e por varredura nas superfícies da peça de trabalho e nos canais de óleo. Após a limpeza, bicos de sopro secam a peça de trabalho. Em seguida, o robô transfere a peça de trabalho para a próxima estação.

O eixo principal possui troca automática de bicos com três tipos de bicos: bicos retos, bicos em leque e bicos angulados, cada um com seu respectivo suporte.

Estágio 4: Enxágue por Pulverização (4ST)

O robô transfere a peça de trabalho para a palete da estação de enxágue. O motor servo aciona os braços de fixação para prender a peça de trabalho por meio de centros em ambas as extremidades, com pinos de localização encaixando-se nos respectivos furos de localização. A palete desce e o mecanismo de fixação gira a peça de trabalho até o ângulo especificado.

O módulo de três eixos XYZ realiza a lavagem em pontos fixos e por varredura das superfícies das peças e dos canais de óleo. Após a lavagem, bicos de sopro secam a peça. Em seguida, o robô transfere a peça para a próxima estação.

O eixo principal possui troca automática de bicos com três tipos de bicos: bicos retos, bicos em leque e bicos angulados.

Estágio 5: Ponto de Transferência (5ST)

O robô coloca a peça limpa sobre a palete de transferência. O sistema de transportador de corrente leva a peça para a próxima estação.

Estágio 6: Secagem a Ar Quente (6ST)

A peça e a palete são transportadas para a estação de secagem a ar quente. Cilindros de posicionamento travam a palete na posição. Cilindros acionam facas de ar para cima e para baixo ao longo do virabrequim, garantindo uma secagem completa.

Após a secagem, todos os cilindros retornam às suas posições originais e a peça é transportada para a próxima estação.

Estágio 7: Secagem a Vácuo (7ST)

A peça e a palete são transportadas para a estação de secagem a vácuo. Cilindros de posicionamento travam a palete na posição. A tampa superior móvel a vácuo desce para formar uma câmara vedada com a palete. A bomba de vácuo esvazia a câmara e mantém o vácuo durante um período definido, removendo a umidade residual de todas as superfícies e passagens internas.

Após a secagem a vácuo, todos os cilindros retornam às suas posições originais e a peça é transportada para a próxima estação.

Etapa 8: Descarga (8ST)

A peça e a palete são transportadas para a posição de descarga. O operador remove a peça. É necessário trocar manualmente os blocos de localização da palete ao alternar entre variantes de peça.

Um ventilador fornece jato de ar (com aquecimento de temperatura ajustável) sobre a superfície da peça. Uma cortina de luz de segurança protege o operador. Um mecanismo de localização da peça posiciona-a para marcação a laser (marcador a laser fornecido pelo cliente).

Tecnologia de limpeza de alta pressão

O sistema apresenta limpeza de alta pressão com capacidade excepcional:

Controlo de Limpeza Técnica

Na fabricação de motores automotivos, a limpeza dos canais de óleo do virabrequim e das superfícies afeta diretamente a confiabilidade e o desempenho do motor.

O sistema foi projetado para cumprir requisitos rigorosos de limpeza:

Gestão Avançada de Filtração (todos os filtros com hastes magnéticas)

O sistema emprega um sistema de filtração em múltiplos estágios com hastes magnéticas em todos os filtros de saco para remoção de partículas em pó:

Características da filtração:

• Todos os filtros de saco equipados com hastes magnéticas para remoção de partículas em pó

• Grade magnética nos pontos de retorno do fluxo da máquina

• Alarme de obstrução com comutação manual/alteração sem interrupção da produção

• Capacidade de troca contínua de filtros

Integração de Fabricação Inteligente

O sistema suporta os requisitos da Indústria 4.0 mediante conectividade abrangente de dados:

Comunicação com o MES

• Interface Ethernet RJ-45

• Protocolo aberto de dados para integração com MES

• Capacidade de carregamento e descarregamento de dados de produção

Interface do operador

• IHM Siemens com ecrã a cores

• Indicação do estado do equipamento e de avarias

• Alarmes sonoros e visuais (Vermelho/Amarelo/Verde)

• Programa PLC com proteção por palavra-passe em três níveis

• Lembretes diários de manutenção com escalonamento (o operador não pode anulá-los; é necessária confirmação do gestor)

Sistema de controle

• CLP SIEMENS S7-1500

• Comunicação em barramento PROFINET com VFDs e E/S de campo

• Grau de proteção do componente elétrico: IP54

• Configuração do medidor de potência para monitoramento de energia

Caso de Aplicação

Solução completa de limpeza

A Big Bird Industrial fornece soluções de engenharia abrangentes, incluindo:

Desenvolvimento de Processo

• Análise de componentes para virabrequins automotivos

• Projeto de processo de limpeza para aplicações de limpeza final

• Avaliação dos requisitos de limpeza

Integração de Equipamentos

• Sistemas de limpeza multicentral

• Tecnologia de limpeza por ultrassom (25 kHz)

• Sistemas de limpeza de alta pressão (15–20 MPa, máx. 28 MPa)

• Sistemas de secagem a vácuo

• Sistemas de manuseio de transportadores e paletes

• Sistemas automáticos de troca de bicos

Conexão de Manufatura Inteligente

• Interface com o MES

• Aquisição de dados de produção

• Monitorização energética

Por que escolher a Big Bird Industrial

Experiência em Virabrequins Automotivos

A Big Bird Industrial especializa-se em soluções de limpeza de precisão para componentes do trem de força automotivo, com experiência comprovada em limpeza final de virabrequins para importantes fabricantes mundiais de motores automotivos.

Tecnologia de Limpeza Multicentral

O sistema integra limpeza por ultrassom, limpeza por pulverização, limpeza localizada de alta pressão (15–20 MPa, máx. 28 MPa), enxágue, secagem a ar quente e secagem a vácuo numa única configuração compacta de 8 estações, garantindo remoção abrangente de contaminantes.

Limpeza de Alta Pressão com Troca Automática de Bicos

O sistema possui limpeza de alta pressão XYZ de três eixos com capacidade de troca automática de bicos (bicos retos, em leque e angulares) para limpeza precisa de todos os canais de óleo, furos centrais e superfícies.

Capacidade de Engenharia em Nível de Sistema

A empresa fornece soluções completas, desde o desenvolvimento do processo de limpeza até a integração na produção, incluindo limpeza por ultrassom, limpeza de alta pressão, secagem a vácuo e conectividade com MES.

Engenharia Personalizada Não Padrão

Cada componente e linha de produção possui requisitos únicos. A Big Bird Industrial oferece soluções de engenharia personalizadas com base em:

• Análise da estrutura e do material do componente

• Desenvolvimento do Processo de Limpeza

• Projeto personalizado de fixações e automação

• Integração do layout da fábrica e do fluxo produtivo

Perguntas Frequentes

Quais componentes este sistema de limpeza processa?

Este sistema foi projetado para virabrequins automotivos com até 800 mm de comprimento, diâmetro de oscilação de Φ250 mm e peso de até 60 kg, destinados à fabricação de motores.

Qual pressão de limpeza está disponível?

O sistema fornece limpeza de alta pressão entre 15 e 20 MPa (ajustável até 28 MPa no máximo), com controle inteligente por VFD, além de limpeza por pulverização a 0,5 MPa.

Quais tecnologias de limpeza estão integradas?

O sistema integra limpeza por ultrassom (25 kHz), limpeza por pulverização, limpeza de ponto fixo de alta pressão, enxágue por pulverização, secagem a ar quente e secagem a vácuo em uma configuração de 8 estações.

Quais contaminantes podem ser removidos?

Remove fluidos de corte, cavacos metálicos, contaminantes oleosos e resíduos particulados de galerias de óleo, furos centrais e todas as superfícies externas.

Quais níveis de limpeza podem ser alcançados?

Contaminação residual total ≤10 mg; contaminação de galerias de óleo ≤3 mg; tamanho máximo de partícula ≤0,6 mm; com limites rigorosos de contagem de partículas por faixa de tamanho.

Ele suporta integração à produção automatizada?

Sim. O sistema possui carregamento automático via interface de robô tipo ponte, identificação automática da peça, proteção contra erros e capacidade de comunicação com o sistema MES.

Qual é o tempo de ciclo típico?

O sistema oferece ≤180 segundos por peça (incluindo carregamento/descarregamento pelo robô), com tempo de ciclo personalizável conforme os requisitos da linha de produção.

Limpeza Final do Virabrequim na Fabricação de Motores Automotivos

A limpeza final do virabrequim é um processo crítico entre a usinagem e a montagem na fabricação de motores automotivos. Virabrequins com galerias de óleo complexas, furos centrais e superfícies de precisão exigem tecnologias avançadas de limpeza para remover fluidos de corte, cavacos metálicos, contaminantes oleosos e resíduos particulados. A limpeza por ultrassom alcança passagens internas às quais a limpeza convencional por jato não consegue acessar, enquanto a limpeza de alta pressão garante a remoção completa de contaminantes teimosos de todas as superfícies.

Limpeza por Ultrassom e de Alta Pressão para Componentes de Virabrequim

Os virabrequins automotivos apresentam desafios únicos de limpeza devido às suas geometrias complexas, galerias de óleo e superfícies de precisão. A limpeza por ultrassom remove eficazmente contaminantes de passagens internas e furos cegos, enquanto a limpeza de alta pressão (15–20 MPa, máx. 28 MPa) fornece a potência de limpeza necessária para resíduos teimosos. Sequências de limpeza em múltiplos estágios com secagem integrada garantem a remoção completa de contaminantes e proteção contra corrosão.

Tecnologia de Secagem a Vácuo para Proteção de Componentes

A tecnologia de secagem a vácuo garante a remoção total da umidade das superfícies e passagens internas dos virabrequins, sem estresse térmico ou manchas de água. O ambiente de pressão reduzida diminui a temperatura de vapor saturado, evaporando eficientemente a umidade residual. Em combinação com a secagem por ar quente, a secagem a vácuo elimina o risco de corrosão e manchas de água em superfícies de precisão.

Tecnologia de Filtragem Magnética para Remoção de Partículas em Pó

A filtração eficaz é essencial para manter a qualidade da limpeza em eixos de manivelas. Separadores magnéticos e filtros de saco com hastes magnéticas removem eficazmente partículas de pó ferroso do fluido de limpeza, protegendo bombas e bicos enquanto garantem resultados de limpeza consistentes. A capacidade de troca contínua de filtros com alarmes de obstrução assegura operação ininterrupta sem interrupções na produção.

Especificações técnicas