Система высоконапорной очистки статора/ротора для замедлителя коробки передач коммерческого транспортного средства

Промышленная система высоконапорной очистки статора/ротора Big Bird разработана для очистки статорных и роторных компонентов, применяемых в системах замедлителей коробок передач коммерческих транспортных средств, после механической обработки. Система удаляет стружку, частицы графита, железный порошок и остатки смазочно-охлаждающей жидкости перед окончательной сборкой и поддерживает производство нескольких моделей для различных типов заготовок.

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

Применение заготовок

Система совместима с несколькими вариантами статоров/роторов для применения в замедлителях коробок передач:

Все заготовки — это статорные и роторные компоненты замедлителей коробок передач для тяжёлых коммерческих транспортных средств. Система предназначена для обработки деталей размером до 700 × 600 × 600 мм и массой до 80 кг.

Автоматическое производство смешанных моделей

Система поддерживает автоматическое производство смешанных моделей с функциями:

Распознавание QR-кода

Устройство для сканирования QR-кодов COGNEX автоматически считывает идентификатор заготовки при её загрузке. Сканер можно горизонтально регулировать для гибкой установки.

Система визуального контроля

Система машинного зрения COGNEX с камерой контроля подтверждает тип и ориентацию заготовки при её загрузке, обеспечивая правильный выбор программы.

Ручная замена поддонов

Два типа поддонов подходят для всех 12 вариантов заготовок. Перенастройка между семействами деталей (статор и ротор) выполняется вручную с использованием быстросменной системы поддонов.

Предотвращение ошибок

Обнаружение присутствия заготовки и проверка её ориентации предотвращают ошибки при загрузке и обеспечивают целостность процесса.

Многоступенчатый процесс очистки

Система объединяет несколько технологий очистки в автоматизированной шестиступенчатой последовательности:

Этап 1: Загрузка (1ST)

Оператор устанавливает заготовку на позиционирующий поддон на роликовом конвейере загрузки. Конвейер транспортирует заготовку в положение захвата роботом. Робот захватывает заготовку и переносит её в камеру очистки.

После того как робот удаляет заготовку, пустая подставка возвращается в положение загрузки, готовая к следующей заготовке. На этой станции реализована функция определения ориентации заготовки, обнаружения присутствия заготовки, сканирования QR-кода и визуального контроля для идентификации детали. Два типа подставок позволяют обрабатывать все заготовки; смена подставок между вариантами статора и ротора выполняется вручную.

Этап 2: Турбулентная и точечная очистка (2ST) — 1,0 МПа

Робот с шестью степенями свободы удерживает заготовку и перемещает её в резервуар турбулентной очистки, предварительно заполненный очищающей жидкостью. Робот гибко изменяет ориентацию заготовки, в то время как окружающие сопла направляют турбулентный поток для очистки всех поверхностей.

После турбулентной очистки сливной клапан открывается для быстрого опорожнения бака (время слива ≤5 секунд). Робот устанавливает деталь в фиксированные блоки сопел, расположенные в соответствии с конфигурацией отверстий детали. Робот изменяет ориентацию детали, чтобы выровнять каждую поверхность относительно соответствующих панелей сопел, обеспечивая целенаправленную очистку всех отверстий и внутренних полостей.

Две панели блоков сопел предназначены для крупных и мелких семейств деталей; переключение между ними выполняется вручную. После очистки робот передаёт деталь на следующую станцию. Насос очистки продолжает наполнять турбулентный бак, чтобы он был готов к обработке следующей детали.

Этап 3: Очистка высоким давлением (3ST) — ≥35 МПа (максимально регулируемое давление 50 МПа)

Робот перемещает деталь на станцию очистки высоким давлением. Робот изменяет ориентацию детали для точного совмещения с фиксированными соплами высокого давления, выполняя очистку критических зон, включая глухие отверстия и внутренние полости.

Эта станция оснащена линейными форсунками и форсунками под углом 90° для всестороннего охвата. Дополнительные вращающиеся форсунки высокого давления (диаметр завесы распыла ≥60 мм) обеспечивают сканирующую очистку по поверхностям детали.

После очистки высокого давления робот перемещает деталь на следующую станцию с одновременным наклонным стоком воды.

Этап 4: Всесторонняя промывка (4ST) — распылительная промывка + погружная турбулентная промывка + высокоэффективная сушка

Робот устанавливает деталь на позиционирующую подставку внутри этой станции. Зажимные механизмы фиксируют деталь в заданном положении.

Подвижный резервуар для воды выдвигается, чтобы полностью окружить обрабатываемую деталь вместе с неподвижным баком для очистки. Стационарные форсунки осуществляют распыление промывочной жидкости на обрабатываемую деталь. Одновременно вода постепенно заполняет резервуар, погружая деталь в очищающую жидкость и создавая турбулентный поток для тщательной промывки как внутренних, так и внешних поверхностей.

После двухступенчатой промывки высокоэффективная сушка удаляет влагу с поверхности детали. Этот процесс сушки не использует сжатый воздух. После промывки подвижный водяной бак открывается, зажимы размыкаются, и робот перемещает деталь на конвейерную подставку выхода.

Для увеличения времени промывки на этой станции предусмотрено два положения. Робот устанавливает заготовку в одно положение, одновременно извлекая предварительно промытую заготовку из другого положения. Фиксированные сопла для продувки обеспечивают дополнительную сушку по мере необходимости.

На этой станции установлен независимый бак для воды, насос и система фильтрации, работающие при температуре окружающей среды. Два типа поддонов позволяют обрабатывать варианты статоров и роторов с ручной заменой поддона.

Этап 5: Вакуумная сушка (5ST) — ≤10 мбар

Заготовка и поддон транспортируются в вакуумную камеру. Верхний подвижный вакуумный колпак выдвигается за счёт действия пневмоцилиндра, образуя герметичную камеру совместно с нижним неподвижным колпаком.

Вакуумный насос откачивает воздух из камеры, снижая давление до 10 мбар. Это понижает температуру насыщенного пара, обеспечивая испарение остаточной влаги со всех поверхностей и внутренних полостей.

После вакуумной сушки камера продувается, подвижный кожух возвращается в исходное положение, а конвейер транспортирует заготовку на следующую станцию.

Этап 6: Охлаждение и разгрузка (6ST)

Заготовка транспортируется в канал охлаждения. Принудительное воздушное охлаждение и вентиляторы снижают температуру детали до комнатной температуры ±3 °C. В канале охлаждения может одновременно находиться до 10 заготовок. Система измеряет температуру в трёх или более точках каждой заготовки для обеспечения однородности температуры (разница между максимальной и минимальной температурой ≤1 °C) и стабильности температуры последовательных заготовок (разброс температур между заготовками ≤3 °C).

После охлаждения заготовка вместе с поддоном транспортируется в зону разгрузки. Оператор извлекает заготовку. Пустые поддоны возвращаются в зону загрузки по нижнему конвейеру для циркуляции поддонов. На этой станции реализованы функции обнаружения присутствия заготовки, контроля температуры окружающей среды и контроля температуры поверхности заготовки.

Технология очистки высокого давления

Система оснащена высоконапорной системой очистки с исключительными возможностями:

Такая высоконапорная способность обеспечивает эффективное удаление стойких технологических стружек, частиц графита и железного порошка из глухих отверстий и сложных внутренних полостей, недоступных для традиционных методов очистки.

Технология вакуумной сушки

Система оснащена передовой вакуумной сушкой для полного удаления влаги:

Вакуумная сушка гарантирует полную сухость компонентов перед последующими операциями без риска появления водяных пятен или коррозии.

Контроль технической чистоты

При производстве тормозных устройств для коммерческого транспорта чистота компонентов статора и ротора напрямую влияет на эффективность и надёжность тормозного устройства.

Система спроектирована для выполнения строгих требований к чистоте:

Усовершенствованное управление фильтрацией

Система использует трёхступенчатую (или более высокую) систему фильтрации:

Особенности фильтрации:

• Сигнал об засорении фильтра отображается на HMI

• Возможность замены фильтров без остановки системы (замена мешков ≥15 дней; замена фильтров высокого давления ≥30 дней)

• Контроль перепада давления для выявления повреждения или засорения мешков

• Фильтрующие мешки: размер 180 × 810 мм

• Удобный доступ для очистки и замены

Система отделения масла

Система обладает комплексной способностью отделения масла:

• Конфигурация: 2 маслосъемника поплавкового типа + 1 маслосъемник ленточного типа

• Цикл замены маслосъемника: ≥2 года

• Площадь поверхности, покрытой маслом: <10 % площади поверхности жидкости

• Скорость удаления масла:  ≥99%

• Надежность поплавка: Стабильная работа в течение ≥3 месяцев с точным отслеживанием уровня жидкости

Интеграция интеллектуального производства

Система соответствует требованиям Industry 4.0 благодаря всесторонней связности данных:

Связь с MES

• PLC Siemens S7-1500 с интерфейсом PROFINET

• Два независимых Ethernet-порта с отдельными IP-адресами

• Связь по протоколу OPC UA для сбора данных

• Возможность удалённой диагностики для онлайн-устранения неисправностей

Интерфейс оператора

• Сенсорный экран Siemens TP1200 (минимум 12 дюймов)

• Переключение языков: английский/китайский

• 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

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)

• Контроль потребления воды и воздуха

Применение кейса

Полное решение для очистки

Big Bird Industrial предоставляет комплексные инженерные решения, включая:

Разработка процесса

• Анализ компонентов статора и ротора

• Разработка процесса очистки деталей тормозного устройства трансмиссии

• Оценку требований к чистоте

Интеграция оборудования

• Системы высоконапорной очистки (35 МПа, максимум 50 МПа)

• Технология турбулентной очистки

• Системы вакуумной сушки

• Управление многоступенчатой фильтрацией

• Системы конвейеров и транспортировки материалов

Связь с интеллектуальным производством

• Интерфейс MES (OPC UA)

• Сквозная прослеживаемость по QR-коду

• Сбор производственных данных

Почему выбирают Big Bird Industrial

Опыт работы с компонентами трансмиссии

Big Bird Industrial специализируется на решениях для прецизионной очистки компонентов силовой передачи автомобилей и коммерческих транспортных средств, имея подтверждённый опыт очистки статоров и роторов в системах тормозных устройств трансмиссии.

Технология очистки высокого давления

Система обеспечивает высоконапорную очистку до 35 МПа (максимально регулируемая — до 50 МПа), что значительно превышает возможности традиционных систем очистки и гарантирует эффективное удаление стойких загрязнений из глухих отверстий и сложных внутренних полостей.

Технология вакуумной сушки

Система достигает вакуумного уровня до 10 мбар для полного удаления влаги со всех поверхностей, включая глухие отверстия и внутренние полости, исключая риск появления водяных пятен или коррозии.

Инженерные возможности на уровне системы

Компания предоставляет комплексные решения — от разработки процесса очистки до интеграции в производство, включая очистку высокого давления, вакуумную сушку, интеллектуальную прослеживаемость и подключение к 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.

Поддержка производства смешанных моделей

Система обрабатывает 12 вариантов заготовок с заменой подставок и распознаванием QR-кодов, обеспечивая гибкое производство для нескольких семейств деталей.

Часто задаваемые вопросы

Какие компоненты обрабатывает эта система очистки?

Эта система предназначена для компонентов статора и ротора, применяемых в системах замедлителя трансмиссии коммерческих автомобилей: 12 вариантов из ковкого чугуна и серого чугуна массой от 2,43 до 10,5 кг.

Какое давление очистки доступно?

Система обеспечивает очистку высокого давления не менее 35 МПа; максимальное регулируемое давление — до 50 МПа с помощью частотного преобразователя (VFD).

Какой вакуумный уровень достигается при сушке?

Система достигает вакуумного уровня до 10 мбар для полного удаления влаги со всех поверхностей и внутренних полостей.

Какие загрязнения можно удалить?

Она удаляет металлическую стружку, частицы графита, железный порошок, остатки СОЖ и масляные загрязнения с поверхностей, глухих отверстий и внутренних полостей.

Какие уровни чистоты можно достичь?

Общее остаточное загрязнение ≤0,55 мг/кг; металлические частицы ≤600 мкм; неметаллические частицы ≤1200 мкм. Чистота поверхности подтверждается протиранием белой салфеткой (5 протираний, без обесцвечивания).

Можно ли настроить систему под конкретные нужды?

Да. Все параметры — включая время цикла, давление очистки, температуру и уровень автоматизации — настраиваются в соответствии с требованиями производственной линии заказчика.

Каково типовое время цикла?

Система обеспечивает время обработки ≤2 минуты на деталь, поддерживая высокопроизводительное производство для изготовления силовых агрегатов коммерческих транспортных средств.

Очистка статора/ротора при производстве трансмиссий для коммерческих транспортных средств

Детали статора и ротора в системах тормозов-ретардеров требуют точной очистки для обеспечения надёжной работы. Эти прецизионные детали со сложной геометрией — включая глухие отверстия, внутренние полости и тонкую отделку поверхностей — нуждаются в передовых технологиях очистки для удаления металлической стружки, частиц графита и остатков обработки. Системы очистки высокого давления обеспечивают необходимую мощность для тщательного удаления загрязнений с этих критически важных деталей.

Очистка высокого давления (35 МПа) для прецизионных компонентов силовой передачи

Очистка высокого давления при 35 МПа (максимально регулируемое значение — 50 МПа) обеспечивает превосходное удаление загрязнений с прецизионных компонентов трансмиссии. Экстремальное давление эффективно удаляет стойкие частицы из глухих отверстий, внутренних полостей и участков со сложной геометрией, недоступных для традиционной очистки низкого давления. Управление с помощью частотного преобразователя позволяет регулировать давление в зависимости от требований к конкретным деталям и степени загрязнения.

Технология вакуумной сушки (≤10 мбар) для защиты компонентов

Вакуумная сушка при давлении ≤10 мбар обеспечивает полное удаление влаги со всех поверхностей и внутренних полостей без термического напряжения или водяных пятен. Такая среда низкого давления снижает температуру насыщенного пара, что позволяет эффективно испарять остаточную влагу. В результате компоненты становятся полностью сухими и готовыми к последующим операциям, исключая риск коррозии, водяных пятен или загрязнения влагой.

Фильтрация и управление жидкостями при высоконапорной очистке

Эффективная фильтрация необходима для поддержания качества очистки в системах высокого давления. Трехступенчатые фильтрационные конфигурации с барабанными фильтрами, мешочными фильтрами и линейными фильтрами защищают насосы высокого давления от повреждений и одновременно обеспечивают чистоту рабочей жидкости. Возможность непрерывной замены фильтров гарантирует бесперебойную работу без остановок производства. Точность фильтрации до 5 мкм обеспечивает стабильное качество рабочей жидкости и, как следствие, воспроизводимость результатов очистки.

Детали спецификации