Sistem robotic integrat de curățare pentru carcasele E-Drive destinate vehiculelor cu energie nouă

Sistemul industrial integrat Big Bird de curățare robotică a carcaselor E-Drive este conceput pentru curățarea post-prelucrare a carcaselor din aluminiu utilizate în fabricarea transmisiilor electrice pentru vehicule cu energie nouă. Sistemul elimină reziduurile provenite din turnare și prelucrare înainte de asamblarea finală și susține producția mixtă de modele, cu schimbare automată a sculelor pentru mai multe variante de piese.

Echipamentul este furnizat ca soluție cheie-în-mână, inclusiv proiectare, fabricație, instalare și punere în funcțiune.

Aplicații pentru piesele de prelucrat

Sistemul acceptă mai multe variante integrate de carcase E-Drive destinate aplicațiilor din domeniul vehiculelor cu energie nouă:

Toate piesele sunt carcase din aluminiu destinate aplicațiilor de transmisie electrică pentru vehicule cu energie nouă. Sistemul este proiectat cu capacitate de schimbare automată a sculelor, adaptându-se mai multor variante de piese prin intermediul unui sistem de bază de menghine.

Schimbare automată a sculelor și producție mixtă de modele

Sistemul susține producția mixtă de modele în mod complet automat, cu:

Recunoaștere cod QR

Un sistem de scanare a codurilor QR COGNEX citește automat identificarea piesei la încărcare. Sistemul selectează programul corespunzător de curățare pe baza informațiilor din codul QR.

Sistem de inspectare a viziunii

Un sistem de viziune COGNEX identifică tipul și orientarea piesei, ghidând robotul pentru prinderea și manipularea precise.

Schimbare automată a sculelor

Fiecare robot este echipat cu un schimbător automat de scule (Stäubli) și o bază de menghine capabilă să stocheze 4 seturi de menghine. Sistemul schimbă automat menghinele pe baza identificării piesei, permițând o producție mixtă de modele fără intervenție manuală.

Configurație cu trei roboți

Sistemul utilizează trei roboți FANUC cu flux de lucru coordonat:

• Robotul 1: Curățare turbulentă + Curățare sub presiune ridicată rotativă

• Robotul 2: Predare curățare ultrasonică + Curățare sub presiune ridicată în punct fix

• Robotul 3: Manipulare spălare primară + Spălare secundară + Usucare prin suflare

Proces de curățare în mai multe etape

Sistemul combină mai multe tehnologii de curățare într-o secvență automată în 11 etape:

Etapa 1: Încărcare

Robotul cu arc suspendat deasupra liniei automate încarcă în mod automat piesa de prelucrat pe paleta de încărcare a sistemului de curățare. Sistemul de transportor deplasează piesa de prelucrat și paleta până la poziția de preluare a robotului.

Stația de încărcare dispune de:

• Scanare automată a codurilor QR pentru identificarea piesei de prelucrat (COGNEX)

• Sistem de viziune pentru recunoașterea tipului și orientării piesei de prelucrat (COGNEX)

• Buton de pornire cu două mâini, buton de oprire de urgență și cortine de siguranță luminoase

• Suflare automată cu aer a locațiilor de fixare ale paletei goale, după preluarea acesteia de către robot

• Compatibilitate cu ambele moduri de încărcare: manual și automat

• Transportoare cu role elevatoare la ambele capete pentru circulația automată a paletei

Etapa 2: Curățare turbulentă și cu puncte fixe (1,5 MPa)

Robotul 1 prinde piesa de prelucrat și o transferă în rezervorul de curățare turbulentă, care a fost umplut anterior cu lichid de curățare. Robotul schimbă în mod flexibil orientarea piesei de prelucrat, în timp ce duzele direcționează fluxul turbulent pentru a curăța toate suprafețele.

În timpul curățării turbulente, dispozitivul de prindere al robotului acoperă orificiile mansonului de apă pentru a împiedica pătrunderea așchiilor de aluminiu în cavitatea mansonului de apă în timpul curățării.

După curățarea turbulentă, supapa de golire se deschide pentru drenare rapidă. Robotul poziționează piesa de prelucrat în cutiile fixe de duze, aranjate conform configurației orificiilor piesei de prelucrat. Robotul schimbă orientarea piesei de prelucrat pentru a alinia fiecare suprafață cu panourile corespunzătoare de duze, asigurând astfel curățarea țintită a tuturor orificiilor.

După curățare, robotul transferă piesa de prelucrat la următoarea stație, efectuând drenaj prin înclinare în timpul transferului. Pompa de curățare continuă să umple rezervorul turbulent, astfel încât acesta să fie pregătit pentru următoarea piesă de prelucrat.

Etapa 3: Curățare rotativă cu presiune înaltă (40 MPa)

Robotul 1 transferă piesa de prelucrat la stația de curățare rotativă cu presiune înaltă. Duzele rotative cu presiune înaltă livrează o putere de curățare de 40 MPa în zonele țintite ale piesei de prelucrat. După curățare, robotul transferă piesa de prelucrat la următoarea stație, efectuând drenaj prin înclinare în timpul transferului.

Etapa 4: Curățare ultrasonică

Robotul 1 transferă piesa de prelucrat către paleta de poziționare a stației de curățare ultrasonică. Capacul rezervorului ultrasonic se închide automat în timpul curățării. Această stație dispune de două poziții, permițând fiecărei piese de prelucrat să efectueze două cicluri de curățare ultrasonică.

După curățarea ultrasonică, Robotul 2 prinde piesa de prelucrat de pe paleta de poziționare și o transferă către stația următoare. Pentru schimbarea modelului, paleta de poziționare este înlocuită manual, având un design simplu și ușor, cu protecție împotriva erorilor prin elemente rigide.

Etapa 5: Curățare cu presiune înaltă în punct fix (40 MPa)

Robotul 2 transferă piesa de prelucrat către stația de curățare cu presiune înaltă în punct fix. Duzele liniare fixe cu presiune înaltă furnizează o putere de curățare de 40 MPa în zonele țintă. După curățare, robotul transferă piesa de prelucrat către stația următoare, cu drenaj înclinat în timpul transferului. Un jet scurt de aer elimină lichidul de curățare în exces înainte ca piesa de prelucrat să intre în stația următoare.

Etapa 6: Clătire principală prin pulverizare

Robotul 2 plasează piesa de prelucrat pe paleta de poziționare din această stație și se retrage. Ușa stației se închide, iar cutia cu duze coboară pentru a efectua spălarea prin pulverizare a piesei de prelucrat. Duzele specializate asigură spălarea dopurilor de la manta de apă pentru carcase specifice.

După spălare, cutia cu duze revine în poziția inițială, ușa stației se deschide și robotul 3 îndepărtează piesa de prelucrat și o transferă la următoarea stație. Pentru schimbarea modelului, paleta de poziționare este înlocuită manual cu un design simplu și ușor, dotat cu protecție fizică împotriva erorilor.

Etapa 7: Spălare secundară prin pulverizare

Robotul 3 prinde piesa de prelucrat și efectuează spălarea secundară prin pulverizare. Duzele specializate asigură spălarea dopurilor de la manta de apă pentru carcase specifice (direcția de curățare este opusă celei din Etapa 6). După spălare, robotul 3 transferă piesa de prelucrat la următoarea stație.

Etapa 8: Usucare punctuală

Robotul 3 efectuează drenarea prin înclinare în timpul transferului, apoi poziționează piesa de prelucrat în cutiile cu duze fixe aranjate conform configurației găurilor piesei de prelucrat. Aerul comprimat asigură uscarea direcționată a tuturor găurilor și canalelor.

Duzele specializate pentru găurile de apă oferă uscarea prin suflare a dopurilor pentru carcase specifice, asigurând drenarea completă a lichidului din camera de răcire. După uscarea punctuală, robotul efectuează uscarea prin suflare pe întreaga suprafață a piesei de prelucrat. După uscare, Robotul 3 plasează piesa de prelucrat pe paleta de poziționare curată și uscată de la ieșire.

Etapa 9: Uscare secundară prin suflare

Piesa de prelucrat și paleta sunt transportate către această stație. Ușa stației se închide, iar cutiile cu duze efectuează uscarea prin suflare atât a piesei de prelucrat, cât și a paletei. Această stație dispune de un program automat de curățare/uscăre pentru palete, cu linii de curățare și uscare prin suflare care pot fi comutate automat.

Etapa 10: Uscare în vid

Semifabricatul este transportat în camera de vid. Capota superioară de vid se extinde prin acționare cu cilindru, închizând semifabricatul într-o cameră etanșă. Pompa de vid evacuează camera, eliminând umiditatea reziduală din cavitațile interne și găurile înfundate.

Etapa 11: Răcire și descărcare

Semifabricatul este transportat către punctul de descărcare. Ventilatoarele de răcire reduc temperatura componentei la 20±3 °C la ieșire. Ieșirea poate stoca până la 4 semifabricate în coadă. Toate benziile transportoare de ieșire sunt echipate cu capace de protecție pentru a preveni contaminarea secundară. Benzile transportoare cu role elevatoare de la ambele capete returnează paleții goi în poziția de plasare a robotului prin intermediul benzii transportoare de strat inferior. Sistemul păstrează spațiu pentru adăugarea ulterioară a unei stații de curățare și uscare a paletelor.

Controlul curățeniei tehnice

Pentru producția de grupuri motoare electrice destinate vehiculelor cu energie nouă, gradul de curățenie al canalelor interne ale carcaselor e-drive influențează direct performanța și fiabilitatea unităților de antrenare electrică.

Sistemul este proiectat pentru a îndeplini cerințele stricte de curățenie pentru fiecare variantă de piesă prelucrată:

Calitatea uscării este verificată prin ștergerea suprafețelor pieselor cu hârtie de filtru — fără urme vizibile de umiditate și fără ceață de apă la suflare cu aer prin toate tipurile de găuri.

Management avansat al filtrării

Sistemul utilizează un sistem de filtrare în mai multe trepte:

Toate filtrele dispun de funcții de pre-alarma și alarmă pentru blocare. Separatoarele de ulei de tip plutitor și de tip bandă elimină uleiul care plutește în lichidul de curățare, prelungind astfel durata de viață a lichidului.

Sistemul robotizat

Sistemul utilizează trei roboți FANUC:

Toți roboții sunt complet etanși (protecție IP67), construiți din materiale rezistente la coroziune și echipați cu senzori etanși. Fiecare robot este dotat cu un schimbător automat de scule (Stäubli) și are acces la o bibliotecă de menghine cu 4 seturi de menghine. Precizia de repositionare repetabilă ≤ ±0,2 mm. Suprafețele de prindere ale menghinelor și pinoții de poziționare evită utilizarea suprafețelor prelucrate (cu excepția suprafețelor și găurilor destinate procesului).

Integrare Inteligență în Fabricare

Sistemul îndeplinește cerințele Industry 4.0 prin conectivitatea completă la date:

Comunicare cu sistemul MES

• PLC echipat cu modul de interfață de rețea MES

• Suport pentru comunicare Ethernet

• Urmărire a pieselor pe bază de cod QR

• Acquisiția datelor de producție

Interfața operatorului

• Ecran tactil Mitsubishi HMI

• Afișare în timp real a stării echipamentelor cu vizualizare grafică

• Afișare și ajustare parametri de curățare

• Alerte sonore și vizuale cu stocare istoric de peste 500 de alerte (timp, adresă, cauză, soluție)

• Moduri de funcționare automat și manual cu protecție prin blocare interconectată

Caracteristici inteligente

• Funcție de circulație automată de weekend pentru a preveni degradarea lichidului

• Capabilitate de diagnosticare la distanță

• Interfață pentru copiere de siguranță a datelor și conectare la rețea

Cazul de aplicare

Solulție completă de curățare

Big Bird Industrial oferă soluții ingineresti complete, inclusiv:

Dezvoltare proces

• Analiza componentelor

• Proiectarea procesului de curățare

• Evaluarea cerințelor de curățenie

Integrarea echipamentelor

• Sisteme de curățare coordonate cu mai mulți roboți

• Tehnologie de curățare la presiune înaltă (40 MPa)

• Sisteme de curățare ultrasonic (2 stații)

• Tehnologie de uscare în vid

• Sisteme automate de schimbare a sculelor cu depozit de dispozitive de fixare

• Gestionarea filtrării în mai multe etape

• Sisteme de transport și manipulare a materialelor

Conectare la fabrica inteligentă

• Interfață MES

• Urmăribilitate prin cod QR

• Acquisiția datelor de producție

De ce să alegeți Big Bird Industrial

Experiență privind componente pentru vehicule cu energie nouă

Big Bird Industrial se specializează în soluții de curățare precisă pentru componente ale transmisiei auto, cu experiență dovedită în curățarea carcaselor e-drive pentru vehicule cu energie nouă, pentru mai multe aplicații ale transmisiilor electrice, acoperind 9 variante de piese prelucrate.

Tehnologie de curățare cu mai mulți roboți

Sistemul utilizează trei roboți coordonați FANUC cu capacitate de schimbare automată a sculelor și depozit de dispozitive de fixare, permițând o curățare eficientă a geometriilor complexe ale carcaselor e-drive, folosind mai multe tehnologii de curățare într-o singură secvență de producție.

Tehnologii integrate de curățare

Sistemul combină curățarea turbulentă (1,5 MPa), curățarea sub presiune ridicată cu rotație (40 MPa), curățarea ultrasonică pe două stații, curățarea sub presiune ridicată punctuală (40 MPa), spălarea prin pulverizare în două etape, uscarea prin suflare în două etape și uscarea în vid pentru eliminarea completă a contaminanților.

Capacitate de inginerie la nivel de sistem

Compania oferă soluții complete, de la dezvoltarea procesului de curățare până la integrarea în producție, inclusiv coordonarea multirobot, curățarea sub presiune ridicată, curățarea ultrasonică, uscarea în vid și sistemele automate de schimbare a sculelor.

Inginerie personalizată necomercializată

Fiecare componentă și linie de producție are cerințe unice. Big Bird Industrial oferă soluții de inginerie personalizate bazate pe:

• Analiza structurii și a materialului componentei

• Dezvoltarea procesului de curățare

• Fixări personalizate și proiectare automatizată

• Configurare sistem automat de schimbare a sculelor

• Integrarea amplasării fabricii și a fluxului de producție

Capacitatea de inginerie ne-standard a companiei permite adaptarea fiecărui sistem de curățare la geometria specifică a componentelor, cerințele de timp de ciclu, standardele de curățenie și nivelul de automatizare.

Suport pentru fabricarea transmisiilor electrice

În contextul creșterii rapide a vehiculelor cu energie nouă, Big Bird Industrial oferă soluții specializate de curățare pentru componente ale transmisiilor electrice, sprijinind producătorii în tranziția către producția electrificată.

Întrebări frecvente

Ce componente prelucrează acest sistem de curățare?

Acest sistem este conceput pentru carcasele integrate ale transmisiei electrice și componentele transmisiei electrice utilizate în fabricarea vehiculelor cu energie nouă, inclusiv capetele motoarelor, carcasele reductoarelor, carcasele invertorilor, capacele din față/spate și carcasele motoarelor.

Ce tehnologii de curățare sunt integrate?

Sistemul integrează curățarea turbulentă (1,5 MPa), curățarea sub presiune ridicată cu rotație (40 MPa), curățarea cu ultrasunete pe două posturi, curățarea sub presiune ridicată punctuală (40 MPa), spălarea prin pulverizare în două etape, uscarea prin suflare în două etape, uscarea în vid și răcirea.

Cum gestionează sistemul mai multe variante de piese prelucrate?

Sistemul dispune de recunoaștere automată a codurilor QR, inspecție vizuală pentru orientare și un sistem automat de schimbare a sculelor cu o bază de fixări pentru fiecare robot (4 fixări pe robot), permițând o producție fără întreruperi în regim mixt pentru 9 variante de piese prelucrate.

Ce tipuri de contaminanți pot fi eliminați?

Elimină așchiile metalice, reziduurile de turnare, particulele rezultate din prelucrare și contaminarea cu lichid de așchiere din canalele interne complexe, mantele de răcire și suprafețele exterioare.

Ce niveluri de curățenie pot fi obținute?

Cerințele de curățenie variază în funcție de specificația componentei, fiind în mod tipic între 7,2 mg și 9,3 mg contaminare reziduală totală, cu control strict al distribuției dimensiunilor particulelor și cu cerințe privind tensiunea superficială conform DIN 8296 (≥ 32–36 mN/m).

Este sistemul personalizabil?

Da. Toți parametrii – inclusiv durata ciclului, presiunea de curățare, temperatura, gradul de automatizare și configurația filtrării – sunt personalizabili în funcție de cerințele liniei de producție ale clientului.

Curățarea carcaselor E-Drive în producția de vehicule cu energie nouă

Curățenia carcaselor integrate ale e-drive-urilor este un proces esențial în producția trenurilor de rulare electrice pentru vehiculele cu energie nouă. Aceste carcase complexe din aluminiu îmbină mai multe funcții — motor, invertor și reductor — într-un singur component, necesitând tehnologii avansate de curățenie pentru eliminarea reziduurilor provenite din prelucrare și a contaminanților proveniți din turnare din canalele interne complicate, mantalele de răcire și canalele de răcire. Curățenia componentelor e-drive influențează direct performanța, eficiența și fiabilitatea unităților de antrenare electrică.

Sisteme de curățenie cu mai mulți roboți și schimbare automată a sculelor

Fabricarea componentelor pentru transmisii electrice necesită soluții de curățare flexibile și de înaltă eficiență, capabile să prelucreze mai multe variante de piese. Sistemele de curățare cu mai mulți roboți, dotate cu funcția de schimbare automată a sculelor, permit o producție fără întreruperi pentru mai multe modele, fără intervenție manuală. Fluxurile de lucru coordonate ale roboților optimizează secvențele de curățare, reducând timpii de ciclu, în timp ce asigură o calitate constantă a curățării pentru toate variantele. Bibliotecile de dispozitive de fixare, cu câte 4 dispozitive de fixare pe robot, oferă flexibilitate pentru până la 9 variante de piese.

Curățare cu ultrasunete și la presiune înaltă pentru carcase complexe

Carcasele complexe ale transmisiilor electrice cu geometrii interne elaborate prezintă provocări unice în ceea ce privește curățarea. Curățarea prin ultrasunete accesează cavitățile interne și găurile înfundate pe care curățarea prin pulverizare convențională nu le poate atinge, în timp ce curățarea la presiune ridicată (40 MPa) elimină eficient reziduurile tenace de pe suprafețele exterioare și canalele de ulei. Sistemul de curățare prin ultrasunete cu două stații permite cicluri de curățare prelungite fără a afecta productivitatea generală a producției.

Filtrarea și gestionarea lichidelor în curățarea carcaselor transmisiilor electrice

O filtrare eficientă și o gestionare adecvată a lichidelor sunt esențiale pentru menținerea unei calități constante a curățării în cazul carcaselor transmisiilor electrice. Configurațiile de filtrare în mai multe trepte, care includ filtre tambur (50 μm), filtre cu sac (20 μm / 10 μm) și separatoare de ulei, permit funcționarea continuă, cu alerte automate pentru schimbarea filtrelor. Precizia filtrării până la 10 μm asigură menținerea calității lichidului de curățare, reducând riscurile de recontaminare și prelungind durata de viață a lichidului.

Specificații tehnice