Sistema Robótico de Limpeza de Cabeçotes para Motores Diesel Pesados

O Sistema Robótico de Limpeza de Cabeçotes da Big Bird Industrial foi desenvolvido para limpeza pós-usinagem de cabeçotes utilizados na fabricação de motores diesel pesados. O sistema remove resíduos de usinagem antes da montagem final e suporta produção automática completa com múltiplos modelos, sem necessidade de reconfiguração manual.

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

Aplicações de Peças-Trabalho

O sistema acomoda múltiplas variantes de cabeçotes para produção com múltiplos modelos:

Todas as peças são subconjuntos de cabeçote de cilindro para aplicações em motores diesel de alta potência.

Produção Automática com Modelos Mistas

O sistema suporta produção totalmente automática com modelos mistos com as seguintes capacidades:

Reconhecimento de código QR

Dispositivos de leitura de códigos QR identificam automaticamente as peças ao carregamento. O sistema seleciona o programa de limpeza apropriado com base nas informações do código QR. A capacidade de armazenamento suporta até 256 variantes de números de peça.

inspeção por Visão 2,5D

Um sistema de visão 2,5D (câmera 2D + telemetro a laser, COGNEX) identifica automaticamente a posição e orientação da peça, permitindo que o robô ajuste sua preensão de forma adequada.

Classificação de peças NG/OK

O sistema identifica automaticamente peças não conformes na estação de carregamento, desvia-as para um transportador de rejeição e empilha-as roboticamente para remoção. O status de produção da peça é atualizado via interface com o MES.

Troca automática de modelo

Fixações, bicos e componentes de posicionamento são projetados para acomodar todas as variantes de cabeçote de cilindro sem intervenção manual.

Processo de Limpeza em Múltiplas Etapas

O sistema combina múltiplas tecnologias de limpeza em uma sequência produtiva eficiente:

Etapa 1: Limpeza turbulenta + limpeza de alta pressão em pontos fixos (1,5 MPa)

O robô de 6 eixos transfere o cabeçote de cilindro para o tanque de limpeza, onde a água já foi pré-preenchida. O robô altera flexivelmente a orientação da peça enquanto os bicos realizam a limpeza turbulenta.

Após a limpeza turbulenta, a válvula de drenagem do tanque abre para escoamento rápido. O robô posiciona cada superfície da peça de trabalho para alinhar-se com as caixas de bicos correspondentes, permitindo limpeza em pontos fixos, com foco em todos os furos e galerias de óleo.

Etapa 2: Enxágue por pulverização (1,0 MPa)

O robô transfere a peça de trabalho para a estação de enxágue, que possui tanque e sistema de filtração independentes. Bicos circundantes realizam um enxágue por pulverização abrangente de todo o componente.

Etapa 3: Secagem a jato em pontos fixos (0,2–0,4 MPa)

Durante a transferência para esta estação, o robô inclina a peça de trabalho para escoamento. Em seguida, posiciona cada superfície para alinhar-se com as caixas de bicos, realizando secagem a jato em pontos fixos e por varredura em todos os furos e passagens.

Etapa 4: Secagem a jato secundária (0,2–0,4 MPa)

Uma caixa de bicos desce de cima para realizar secagem a jato secundária em pontos fixos e por varredura, garantindo remoção completa da umidade.

Etapa 5: Secagem a vácuo

A peça de trabalho entra na câmara de vácuo. A tampa superior móvel fecha-se com a tampa inferior fixa para formar uma câmara estanque. A bomba de vácuo reduz a pressão na câmara, diminuindo a temperatura do vapor saturado para evaporar a umidade residual das superfícies da peça.

Etapa 6: Resfriamento

A peça de trabalho é resfriada até à temperatura ambiente ±5 °C antes de sair do sistema, garantindo manuseio seguro para operações de montagem posteriores.

Controlo de Limpeza Técnica

Na fabricação moderna de motores, a limpeza dos canais internos afeta diretamente a fiabilidade e o desempenho do motor.

O sistema foi concebido para cumprir requisitos rigorosos de limpeza em cada canal da cabeça do cilindro:

Gestão avançada de filtração

O sistema utiliza um sistema independente de filtração em quatro estágios para os circuitos de limpeza e enxágue:

Filtração do circuito de limpeza:

• Estágio 1: Filtro de tambor — 1.500 L/min, 50 μm, malha de aço inoxidável

• Estágio 2: Separador ciclônico — 1.400 L/min

• Etapa 3: Filtro com lavagem reversa automática — 1.330 L/min, 30 μm, com lavagem reversa automática e separador magnético independente para o fluido de lavagem reversa

• Estágio 4: Filtro de saco — 1.500 L/min, 10 μm, com alarme automático por pressostato, um ativo + um reserva para troca contínua de sacos

Filtração do Circuito de Enxágue:

• Estágio 4: Filtro de saco — 300 L/min, 10 μm, com interruptor de pressão e alarme automático

Sistema robótico

O sistema utiliza vários robôs FANUC:

Todos os robôs são protegidos conforme o grau IP67 para ambientes de limpeza com alta temperatura e alta pressão. As pinças dos robôs possuem bloqueio pneumático automático (prendem as peças em caso de perda de pressão) e vedação a ar contra a entrada de humidade. É reservada uma margem de segurança de carga de 20%.

Integração de Fabricação Inteligente

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

Comunicação com o MES

• Suporte ao protocolo OPC UA

• Rastreamento de peças por código QR

• Atualizações do estado da produção

Aquisição de dados

• Monitoramento de falhas nos equipamentos (tempo, frequência)

• Registro da contagem de peças produzidas e do tempo de ciclo

• Monitoramento da disponibilidade dos equipamentos

• Temperatura e humidade no armário elétrico

• Monitoramento do consumo de energia (medidor inteligente SIEMENS)

Gestão de operadores

• Controle de acesso em três níveis (operador, manutenção, supervisor)

• Login/logout de operadores com registro de turno

Rastreamento

• Leitura de códigos QR durante o carregamento

• Rastreamento do status de produção da peça de trabalho via MES

• Geração combinada de códigos de barras para gestão de paletes

Caso de Aplicação

Solução completa de limpeza

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

Desenvolvimento de Processo

• Análise de Componentes

• Projeto do processo de limpeza

• Avaliação dos requisitos de limpeza

Integração de Equipamentos

• Estações robóticas de limpeza

• Sistemas de limpeza de alta pressão

• Tecnologia de secagem a vácuo

• Manuseio Automatizado de Materiais

• Gestão de filtração em múltiplos estágios

Conexão de Manufatura Inteligente

• Interface MES (OPC UA)

• Rastreabilidade por código QR

• Aquisição de dados de produção

• Integração IIoT

Por que escolher a Big Bird Industrial

Experiência em componentes de motores pesados

A Big Bird Industrial especializa-se em soluções de limpeza de precisão para componentes de powertrain automotivo, com experiência comprovada na limpeza de cabeçotes de cilindros para aplicações de motores diesel pesados.

Soluções para produção em grande volume

O sistema oferece tempos de ciclo rápidos de 18 segundos por peça com OEE ≥ 95 %, suportando produção contínua 24/7 com troca automática entre modelos mistos para múltiplas variantes de cabeçotes de cilindro.

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 manipulação robótica, limpeza em alta pressão, secagem a vácuo, rastreabilidade inteligente 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

A capacidade da empresa em engenharia não padrão permite que cada sistema de limpeza seja adaptado à geometria específica do componente, aos requisitos de tempo de ciclo, aos padrões de limpeza e ao nível de automação — entregando soluções que equipamentos padrão não conseguem fornecer.

Especialização em Limpeza Técnica

A fabricação moderna de motores exige limpeza controlada das passagens internas — não apenas limpeza superficial. A Big Bird Industrial desenvolve soluções focadas no controle de partículas residuais, na limpeza dos canais de óleo, na estabilidade do processo e na rastreabilidade da produção.

Conformidade com as normas

Todos os equipamentos cumprem as normas ISO 13849, IEC 62061 (SIL3), GB 5226.1 e as demais normas de segurança chinesas e internacionais aplicáveis. Os vasos de pressão são certificados por autoridades independentes de inspeção.

Perguntas Frequentes

Quais componentes este sistema de limpeza processa?

Este sistema foi projetado para subconjuntos de cabeçotes de cilindro destinados a modelos de motores diesel pesados.

Quais contaminantes podem ser removidos?

Remove limalhas metálicas, partículas geradas por usinagem, resíduos de fluidos de corte, resíduos de adesivos e contaminação interna proveniente de canais de óleo, passagens de combustível, orifícios de admissão/escape e camisas de refrigeração.

É capaz de limpar canais de óleo internos e passagens?

Sim. O sistema combina limpeza turbulenta, limpeza de ponto fixo em alta pressão (1,5 MPa) e secagem a vácuo para alcançar todas as passagens internas, incluindo galerias de óleo das balancins, galerias de retorno de combustível, galerias de retorno de óleo, orifícios de admissão/escape e camisas de água de refrigeração.

Quais níveis de limpeza podem ser alcançados?

Galeria de óleo das balancins ≤ 0,4 mg; galeria de retorno de combustível ≤ 1,5 mg; galeria de retorno de óleo ≤ 7,3 mg; orifícios de admissão/escape ≤ 14,5 mg; camisa de refrigeração ≤ 56 mg. Nenhum resíduo de adesivo nas áreas do tampão em forma de tigela ou dos bujões dos hastes de empuxo.

Suporta produção automatizada com múltiplos modelos?

Sim. O sistema processa automaticamente diversas variantes de cabeçotes de cilindro. O reconhecimento de código QR seleciona o programa de limpeza adequado. Os dispositivos de fixação e os bicos são projetados para todas as variantes. Nenhuma troca manual é necessária.

Qual tempo de ciclo pode ser esperado?

O sistema oferece ≤ 18 segundos por peça (36 s/2 peças), suportando a produção de ≥ 228 peças qualificadas por turno de 8 horas.

Suporta integração com MES?

Sim. A comunicação OPC UA, a rastreabilidade por código QR, a aquisição de dados de produção e a interface com o sistema MES são totalmente suportadas.

Limpeza da cabeça do cilindro na fabricação de motores diesel pesados

A limpeza da cabeça do cilindro é um processo crítico entre usinagem e montagem na fabricação de motores diesel pesados. A geometria complexa das cabeças do cilindro — incluindo múltiplos canais de óleo, passagens de combustível, dutos de admissão/escape e camisas de refrigeração — exige tecnologias avançadas de limpeza para remover resíduos de usinagem, cavacos metálicos e contaminantes de fluidos de corte. Os fabricantes modernos de motores exigem níveis rigorosos de limpeza nas passagens internas para garantir desempenho confiável do motor, eficiência de combustível e conformidade com as normas de emissões.

Limpeza flexível robótica para produção de motores com múltiplos modelos

Com o aumento da variedade de modelos de motores na fabricação moderna, os sistemas robóticos de limpeza flexíveis tornaram-se essenciais para uma produção eficiente. Robôs de seis eixos permitem uma limpeza adaptativa por meio do posicionamento flexível das peças e do direcionamento multiação dos bicos. Combinados com reconhecimento de códigos QR e inspeção por visão, esses sistemas suportam a produção totalmente automática de múltiplos modelos sem trocas manuais — garantindo qualidade consistente de limpeza em diversas variantes de peças.

Soluções de Limpeza de Alta Capacidade para Grupos Motopropulsores Automotivos

A limpeza de componentes de grupos motopropulsores automotivos exige equilíbrio entre qualidade de limpeza e alto volume de produção. As soluções modernas de limpeza de alta capacidade combinam limpeza turbulenta, limpeza de alta pressão em pontos fixos, enxágue por pulverização e secagem a vácuo numa sequência compacta de produção, alcançando tempos de ciclo de 18 segundos por peça, mantendo ao mesmo tempo requisitos rigorosos de limpeza. Uma OEE de 95% ou superior garante capacidade contínua de produção 24/7.

Tecnologia de Filtragem na Limpeza de Peças Industriais

Sistemas de filtração eficazes são fundamentais para manter uma qualidade constante de limpeza na limpeza de peças industriais. Configurações de filtração em quatro estágios — que combinam filtros de tambor, separadores ciclônicos, filtros com lavagem reversa automática e filtros de saco — permitem operação contínua com trocas de filtro sem interrupção. Uma precisão de filtração de até 10 μm garante a qualidade do fluido de limpeza, reduzindo os riscos de recontaminação e prolongando a vida útil do fluido.

Especificações técnicas