Автомобильная промежуточная система очистки головок цилиндров

Промышленная промежуточная система очистки головки цилиндров Big Bird разработана для очистки головок цилиндров после механической обработки в производстве тяжёлых дизельных двигателей. Система удаляет остатки механической обработки до последующих операций и обеспечивает полностью автоматическое производство смешанных моделей без ручной переналадки.

Оборудование поставляется как «ключевой» комплексный продукт, включающий проектирование, производство, монтаж и пусконаладку.

Применение заготовок

Система совместима с несколькими вариантами головок цилиндров для производства тяжёлых дизельных двигателей:

Все обрабатываемые детали — это сборочные единицы головок цилиндров для применения в тяжёлых дизельных двигателях. Система поддерживает полностью автоматическое производство смешанных моделей без ручной переналадки.

Автоматическое производство смешанных моделей

Система поддерживает полностью автоматическое производство смешанных моделей со следующими возможностями:

Распознавание QR-кода

Устройства для сканирования QR-кодов автоматически считывают идентификацию заготовки при её загрузке. Система выбирает соответствующую программу очистки на основе информации из QR-кода. Объём памяти позволяет хранить до 256 вариантов артикулов деталей. Для обеспечения прослеживаемости производства дополнительно установлены два автоматических принтера штрих-кодов.

Обработка двух заготовок одновременно

Система оснащена двумя шестизвенными роботами, способными одновременно обрабатывать два цилиндровых блока, что удваивает производительность: цикл обработки двух деталей занимает 76 секунд (по 38 секунд на каждую деталь).

Автоматическая смена модели

Зажимные приспособления, сопла и компоненты позиционирования спроектированы так, чтобы без ручного вмешательства поддерживать все варианты цилиндровых блоков. Поверхности базирования приспособлений оснащены функцией автоматической очистки для предотвращения повреждения заготовок стружкой.

Связь с MES

Система интегрируется с MES для отслеживания производства, сбора данных и обновления статусов в соответствии с общими техническими требованиями автопроизводителя.

Многоступенчатый процесс очистки

Система объединяет несколько технологий очистки в автоматизированной девятисекционной последовательности с одновременной обработкой двух заготовок:

Этап 1: Загрузка (1ST)

Верхний конвейер передаёт заготовку на роликовый конвейер загрузки в систему очистки. Конвейер транспортирует заготовку к входу в машину. Сканер QR-кода (COGNEX) определяет модель заготовки.

Вход оснащён двумя точками позиционирования заготовок. Механизм подъёма и поворота поднимает и поворачивает две заготовки на 180°, что позволяет роботу одновременно захватить обе головки цилиндров и поместить их в камеру очистки. Загрузочный конвейер выполнен по конструкции роликов PZR.

На позиции загрузки предусмотрена станция визуального контроля оператором.

Этап 2: Турбулентная очистка (2ST) — 1,5 МПа

Робот №1 захватывает две заготовки и перемещает их в резервуар турбулентной очистки, предварительно заполненный моющей жидкостью. Робот гибко изменяет ориентацию заготовок, а окружающие сопла направляют турбулентный поток для очистки всех поверхностей.

Этап 3: Очистка пробок водяной рубашки (3ST) — 1,5 МПа

После турбулентной очистки клапан слива бака открывается для быстрого удаления воды. Робот устанавливает детали перед соплами большого диаметра для очистки заглушек водяной рубашки, обеспечивая тщательную очистку каналов охлаждения.

Этап 4: Очистка в фиксированных точках (4ST) — 1,5 МПа

После очистки заглушек водяной рубашки детали устанавливаются перед панелями сопел фиксированного положения. Каждое сопло точно совмещается с соответствующим отверстием на головке цилиндров, что гарантирует целенаправленную очистку всех каналов. Робот изменяет ориентацию деталей, чтобы каждая поверхность совмещалась с соответствующей панелью сопел, а насос очистки продолжает наполнять турбулентный бак для следующего цикла.

Этап 5: Точная очистка водяной рубашки (5ST) — 0,6 МПа

Робот № 1 одновременно устанавливает две заготовки на позиционирующие поддоны на этой станции. Цилиндры выдвигают сопла для очистки заглушек водяной рубашки и одновременно выполняют точечную очистку всей заготовки. На этой станции предусмотрено два рабочих места, что позволяет увеличить время точечной очистки. Робот № 1 устанавливает заготовки на одном месте, а робот № 2 извлекает ранее очищенные заготовки с другого места. На этой станции установлены отдельные водяной бак, насос и система фильтрации.

Этап 6: Точечная продувка воздухом (6ST) — 0,2–0,4 МПа

Робот № 2 захватывает заготовки и перемещает их на станцию продувки. Во время перемещения робот изменяет ориентацию заготовок для стекания жидкости под углом. Затем робот устанавливает заготовки в фиксированные коробки сопел для целенаправленной продувки всех отверстий и проходов. Для каждой поверхности предусмотрены соответствующие панели сопел. После продувки в фиксированных точках робот выполняет сканирующую продувку по поверхностям заготовок. После завершения сушки робот № 2 помещает заготовки на гравитационный роликовый конвейер на выходе из машины, а транспортные планки одновременно подают обе заготовки на следующую станцию.

Этап 7: Вторичная продувка (7ST)

Транспортные планки подают две заготовки в камеру вторичной продувки с помощью гравитационного роликового конвейера. Верхние цилиндры выдвигают коробки сопел для продувки всей заготовки в фиксированных точках с последующим сканированием. После вторичной продувки транспортные планки одновременно подают обе заготовки на следующую станцию.

Этап 8: Вакуумная сушка (8ST)

Переносные планки подают два изделия в вакуумную камеру по гравитационному роликовому конвейеру. Верхняя подвижная крышка закрывается с нижней неподвижной крышкой, образуя герметичную камеру. Вакуумный насос откачивает воздух из камеры, понижая температуру насыщенного пара для испарения остаточной влаги с поверхностей деталей. После вакуумной сушки камера продувается, крышка возвращается в исходное положение, а переносные планки подают оба изделия на следующую станцию.

Этап 9: Выгрузка (9ST)

Переносные планки подают два изделия на гравитационный роликовый конвейер станции выгрузки. По прибытии гравитационный конвейер опускается, передавая изделия на приводной конвейер для индивидуальной транспортировки к последующему оборудованию. Предусмотрена станция визуального контроля оператором. Конвейер выгрузки оснащён роликами конструкции PZR с функцией обнаружения наличия изделий.

Контроль технической чистоты

При производстве тяжёлых дизельных двигателей чистота внутренних каналов напрямую влияет на надёжность и эксплуатационные характеристики двигателя.

Система спроектирована для выполнения строгих требований к чистоте каждого канала головки цилиндров:

Усовершенствованное управление фильтрацией

Система использует трёхступенчатую фильтрацию для контура очистки и двухступенчатую фильтрацию для контура точной очистки:

Фильтрация контура очистки (трёхступенчатая):

• Этап 1: Барабанный фильтр — 1500 л/мин, 50 мкм, сетка из нержавеющей стали, с автоматической обратной промывкой и тележкой для стружки

• Этап 2: Автоматический фильтр с обратной промывкой — 30 мкм, с магнитным сепаратором для обратной промывки

• Третья ступень: Мешочный фильтр — 900 л/мин, 10 мкм, нетканый материал (1 резервный + 1 рабочий), с сигнализацией засорения

Фильтрация контура точной очистки (двухступенчатая):

• Этап 1: Корзиночный фильтр — 300 л/мин, 40 ячеек/дюйм, нейлоновая сетка, с сигнализацией засорения

• Этап 2: Мешочный фильтр — 300 л/мин, 10 мкм, нетканый материал (1 резервный + 2 рабочих), с сигнализацией засорения

Особенности фильтрации:

• Все фильтры оснащены сигнализацией засорения, отображаемой на HMI

• Замена фильтра не влияет на нормальную работу оборудования

• Автоматическое разделение очищающей жидкости от стружки и отходов

• Мобильная тележка для стружки для удобной утилизации

Роботизированная система

Система использует двух роботов FANUC для эффективной обработки двух деталей одновременно:

Интеграция интеллектуального производства

Система соответствует требованиям Industry 4.0 благодаря всесторонней связности данных:

Связь с MES

• Поддержка протокола OPC UA

• Отслеживание заготовок по QR-кодам

• Обновления статуса производства

Сбор данных

• Мониторинг неисправностей оборудования (время, частота)

• Регистрация количества произведённых изделий и времени цикла

• Отслеживание времени безотказной работы оборудования

• Мониторинг потребления энергии (умный счётчик SIEMENS)

Интерфейс оператора

• цветной сенсорный ЖК-экран TFT диагональю 15 дюймов (минимум)

• Интерфейс на китайском языке

• Отображение информации о заготовке

• Выбор программы очистки

• Контроль хода очистки

• Отображение температуры и давления

• Диагностика неисправностей и отображение аварийных сигналов с рекомендациями по устранению

• Контроль уровня жидкости в резервуаре и аварийное оповещение

Умные функции

• Автоматическая смазка через заданные интервалы времени

• Автоматические напоминания о техническом обслуживании на HMI

• Возможность удалённой диагностики

Применение кейса

Полное решение для очистки

Big Bird Industrial предоставляет комплексные инженерные решения, включая:

Разработка процесса

• Анализ компонентов головок цилиндров

• Проектирование процесса очистки

• Оценку требований к чистоте

Интеграция оборудования

• Роботизированные системы очистки с обработкой двух деталей одновременно

• Технология турбулентной очистки

• Системы очистки заглушек водяной рубашки

• Очистка высокого давления в фиксированных точках

• Технология вакуумной сушки

• Управление многоступенчатой фильтрацией

• Автоматизированная обработка материалов

Связь с интеллектуальным производством

• Интерфейс MES (OPC UA)

• Сквозная прослеживаемость по QR-коду

• Сбор производственных данных

Почему выбирают Big Bird Industrial

Опыт в обработке компонентов тяжёлых двигателей

Big Bird Industrial специализируется на решениях для прецизионной очистки компонентов автомобильных силовых агрегатов и имеет подтверждённый опыт очистки головок цилиндров для применений с дизельными двигателями тяжёлого типа.

Роботизированная обработка двух деталей одновременно

Система оснащена двумя роботами FANUC, способными одновременно обрабатывать две головки цилиндров, обеспечивая короткое время цикла — 38 секунд на деталь — и коэффициент эффективности оборудования (OEE) ≥95 % для производства высокого объёма.

Многоступенчатая технология очистки

Система объединяет турбулентную очистку, очистку водяных рубашек с использованием пробок, очистку в фиксированных точках, точную очистку водяных рубашек, продувку и вакуумную сушку для всестороннего удаления загрязнений из сложных геометрий головок цилиндров.

Инженерные возможности на уровне системы

Компания предоставляет полные решения — от разработки процесса очистки до интеграции в производство, включая роботизированную обработку деталей, очистку высокого давления, вакуумную сушку и подключение к системе MES.

Индивидуальная нестандартная инженерия

Каждый компонент и производственная линия имеют уникальные требования. Компания Big Bird Industrial предлагает индивидуальные инженерные решения на основе следующих факторов:

• Анализа конструкции и материала компонента

• Разработка процесса очистки

• Разработки специальных приспособлений и автоматизированных решений

• Интеграции планировки завода и потока производства

Нестандартные инженерные возможности компании позволяют адаптировать каждую систему очистки под конкретную геометрию компонентов, требования к циклу обработки, стандарты чистоты и уровень автоматизации.

Соответствие стандартам

Все оборудование соответствует стандартам ISO 13849, IEC 62061 (SIL3), GB 5226.1, а также применимым китайским и международным стандартам безопасности. Сосуды под давлением сертифицированы независимыми инспекционными органами.

Часто задаваемые вопросы

Какие компоненты обрабатывает эта система очистки?

Эта система предназначена для субсборок головок цилиндров тяжёлых дизельных двигателей.

Какие загрязнения можно удалить?

Удаляет металлическую стружку, частицы от механической обработки, остатки смазочно-охлаждающей жидкости и внутренние загрязнения из масляных каналов, топливных магистралей, впускных/выпускных патрубков и охлаждающих рубашек.

Может ли система очищать водяные рубашки и масляные каналы?

Да. Система объединяет турбулентную очистку, очистку водяных рубашек с использованием пробок и очистку в фиксированных точках, чтобы достичь всех внутренних каналов, включая масляные каналы для коромысел, магистрали возврата топлива, магистрали возврата масла, впускные/выпускные патрубки и водяные рубашки системы охлаждения.

Какие уровни чистоты можно достичь?

Масляный канал коромысла ≤0,4 мг; канал возврата топлива ≤1,5 мг; канал возврата масла ≤7,3 мг; впускные/выпускные каналы ≤14,5 мг; рубашка охлаждения ≤56 мг.

Поддерживает ли система автоматизированное производство смешанных моделей?

Да. Распознавание QR-кода выбирает соответствующую программу очистки. Приспособления и сопла рассчитаны на все варианты. Ручная замена не требуется.

Какое время цикла?

Система обеспечивает ≤38 секунд на деталь (76 с/2 детали), поддерживая выпуск ≥719 пригодных к использованию деталей за 8-часовую смену.

Поддерживает ли система интеграцию с MES?

Да. Полностью поддерживается связь по протоколу OPC UA, прослеживаемость по QR-коду, сбор данных о производстве и интерфейс с системой MES.

Промежуточная очистка головки цилиндров при производстве тяжёлых дизельных двигателей

Промежуточная очистка головки цилиндров — критически важный процесс между механической обработкой и последующими операциями при производстве тяжёлых дизельных двигателей. Сложная геометрия головок цилиндров — включая несколько масляных магистралей, топливных каналов, впускных/выпускных патрубков и рубашек охлаждения — требует применения передовых технологий очистки для удаления остатков механической обработки, металлических стружек и загрязнений от смазочно-охлаждающих жидкостей. Современные производители двигателей предъявляют строгие требования к чистоте внутренних каналов, чтобы обеспечить надёжную работу двигателя, топливную эффективность и соответствие нормам выбросов.

Турбулентная очистка для сложных геометрий головок цилиндров

Турбулентная очистка обеспечивает превосходное удаление загрязнений с учётом сложной геометрии головок цилиндров. Погружая деталь в нагретую очищающую жидкость и создавая турбулентный поток, технология достигает внутренних каналов и глухих отверстий, недоступных для традиционной струйной очистки. В сочетании с очисткой водяных рубашек при помощи пробок и локальной очисткой турбулентная очистка гарантирует полное удаление остатков механической обработки со всех поверхностей и внутренних каналов.

Роботизированная двойная обработка деталей для производства высокого объёма

Системы роботизированной двойной обработки деталей обеспечивают производство высокого объёма при коротких циклах. Два робота, одновременно обрабатывающие две детали, достигают циклов по 38 секунд на деталь при сохранении стабильного качества очистки. В сочетании с распознаванием QR-кодов и автоматической сменой модели такие системы поддерживают полностью автоматическое производство смешанных моделей без ручного вмешательства.

Технология фильтрации при очистке головок цилиндров

Эффективные системы фильтрации имеют принципиальное значение для поддержания стабильного качества очистки при обработке головок цилиндров. Трёхступенчатые фильтрационные конфигурации — с применением барабанных фильтров, автоматических фильтров с обратной промывкой и мешочных фильтров — обеспечивают непрерывную работу без остановок для замены фильтров. Точность фильтрации до 10 мкм гарантирует сохранение качества промывочной жидкости, снижает риски повторного загрязнения и продлевает срок службы жидкости.

Технические характеристики