Комплексная роботизированная система очистки корпуса электропривода для транспортных средств на новой энергии

Промышленная комплексная роботизированная система очистки корпуса электропривода Big Bird разработана для очистки алюминиевых корпусов после механической обработки в производстве электрических трансмиссий транспортных средств на новой энергии. Система удаляет остатки механической обработки и литья перед окончательной сборкой и поддерживает производство смешанных моделей с автоматической заменой инструментов для различных вариантов деталей.

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

Применение заготовок

Система совместима с несколькими вариантами интегрированных корпусов электропривода для применения в транспортных средствах на новой энергии:

Все заготовки — алюминиевые корпуса для электромеханических трансмиссий электромобилей. Система оснащена возможностью автоматической смены инструмента и способна обрабатывать несколько типов заготовок с помощью системы хранения приспособлений.

Автоматическая смена инструмента и производство смешанных моделей

Система поддерживает полностью автоматическое производство смешанных моделей с:

Распознавание QR-кода

Система сканирования QR-кодов COGNEX автоматически считывает идентификатор заготовки при её загрузке. На основе информации из QR-кода система выбирает соответствующую программу очистки.

Система визуального контроля

Система технического зрения COGNEX определяет тип и ориентацию заготовки и направляет робота для точного захвата и перемещения.

Автоматическая смена инструмента

Каждый робот оснащён автоматическим устройством смены инструмента (Stäubli) и системой хранения приспособлений, способной размещать 4 комплекта приспособлений. Система автоматически меняет приспособления на основе идентификации заготовки, обеспечивая бесперебойное производство смешанных моделей без вмешательства оператора.

Конфигурация с тремя роботами

Система использует три робота FANUC с координированным рабочим процессом:

• Робот 1: Турбулентная очистка + вращающаяся высоконапорная очистка

• Робот 2: Передача детали для ультразвуковой очистки + точечная высоконапорная очистка

• Робот 3: Обработка первичной промывки + вторичная промывка + обдув

Многоступенчатый процесс очистки

Система объединяет несколько технологий очистки в автоматизированную 11-ступенчатую последовательность:

Этап 1: загрузка

Робот-мостовой кран с автоматической линии автоматически загружает заготовку на паллету для загрузки в систему очистки. Транспортная система перемещает заготовку и паллету в положение захвата роботом.

Загрузочная станция оснащена:

• Автоматическим сканированием QR-кода для идентификации заготовки (COGNEX)

• Системой технического зрения для распознавания типа и ориентации заготовки (COGNEX)

• Кнопками запуска двумя руками, аварийной остановкой и световыми защитными завесами

• Автоматической продувкой сжатым воздухом гнёзд пустой паллеты после захвата роботом

• Совместимостью как с ручным, так и с автоматическим режимами загрузки

• Подъёмными роликовыми конвейерами на обоих концах для автоматической циркуляции паллет

Этап 2: Турбулентная и точечная очистка (1,5 МПа)

Робот 1 захватывает заготовку и переносит её в турбулентную ванну очистки, предварительно заполненную моющей жидкостью. Робот гибко изменяет ориентацию заготовки, в то время как сопла направляют турбулентный поток для очистки всех поверхностей.

Во время турбулентной очистки захват робота вводит заглушки в отверстия водяной рубашки, чтобы предотвратить попадание алюминиевых стружек в полость водяной рубашки в процессе очистки.

После турбулентной очистки открывается сливной клапан для быстрого удаления жидкости. Робот устанавливает деталь в фиксированные коробки с форсунками, расположенные в соответствии с конфигурацией отверстий детали. Робот изменяет ориентацию детали, чтобы совместить каждую поверхность с соответствующей панелью форсунок, обеспечивая целенаправленную очистку всех отверстий.

После очистки робот перемещает деталь на следующую станцию с наклонным сливом во время транспортировки. Насос очистки продолжает заполнять турбулентный бак, чтобы он был готов к обработке следующей детали.

Этап 3: Вращающаяся высокоэффективная очистка под высоким давлением (40 МПа)

Робот 1 перемещает деталь на станцию вращающейся высокоэффективной очистки под высоким давлением. Вращающиеся форсунки высокого давления обеспечивают мощность очистки 40 МПа в заданных зонах детали. После очистки робот перемещает деталь на следующую станцию с наклонным сливом во время транспортировки.

Этап 4: Ультразвуковая очистка

Робот 1 перемещает заготовку на паллету позиционирования станции ультразвуковой очистки. Крышка ультразвуковой ванны автоматически закрывается во время очистки. На этой станции предусмотрено два рабочих места, что позволяет провести две последовательные ультразвуковые очистки каждой заготовки.

После ультразвуковой очистки робот 2 захватывает заготовку с паллеты позиционирования и перемещает её на следующую станцию. При смене модели паллета позиционирования заменяется вручную; она выполнена в простом и лёгком исполнении и оснащена надёжной системой защиты от ошибок.

Этап 5: Точечная очистка высокого давления (40 МПа)

Робот 2 перемещает заготовку на станцию точечной очистки высокого давления. Линейные неподвижные форсунки высокого давления обеспечивают очистку целевых зон с давлением 40 МПа. После очистки робот перемещает заготовку на следующую станцию с одновременным наклонным стоком жидкости. Короткий воздушный импульс удаляет избыток очищающей жидкости перед поступлением заготовки на следующую станцию.

Этап 6: Основная ополаскивающая струйная промывка

Робот 2 устанавливает заготовку на позиционирующую подставку на этой станции и отводится. Дверь станции закрывается, а блок форсунок опускается для выполнения распылительной промывки заготовки. Специализированные форсунки обеспечивают промывку заглушек водяной рубашки для конкретных корпусов.

После промывки блок форсунок возвращается в исходное положение, дверь станции открывается, и робот 3 извлекает заготовку и передаёт её на следующую станцию. При смене модели позиционирующая подставка заменяется вручную; она имеет простую лёгкую конструкцию с жёсткой системой защиты от ошибок.

Этап 7: Вторичная распылительная промывка

Робот 3 захватывает заготовку и выполняет вторичную распылительную промывку. Специализированные форсунки обеспечивают промывку заглушек водяной рубашки для конкретных корпусов (направление промывки противоположно этапу 6). После промывки робот 3 передаёт заготовку на следующую станцию.

Этап 8: Точечная продувка воздухом

Робот 3 выполняет наклонное осушение во время транспортировки, затем устанавливает деталь в фиксированные сопловые блоки, расположенные в соответствии с конфигурацией отверстий детали. Сжатый воздух обеспечивает целенаправленную продувку всех отверстий и каналов.

Специализированные сопла для заглушек водяных отверстий обеспечивают продувку заглушек для конкретных корпусов, гарантируя полный слив охлаждающей жидкости из рубашки охлаждения. После точечной продувки робот выполняет сканирующую продувку по поверхностям детали. После завершения осушения робот 3 устанавливает деталь на чистую, сухую позиционирующую подставку на выходе.

Этап 9: Вторичная продувка

Деталь и подставка транспортируются на эту станцию. Дверь станции закрывается, и сопловые блоки осуществляют продувку как детали, так и подставки. На этой станции реализована автоматическая программа очистки/осушения подставок, при этом линии очистки и продувки могут автоматически переключаться.

Этап 10: Вакуумная сушка

Заготовка подаётся в вакуумную камеру. Верхний вакуумный колпак выдвигается за счёт действия цилиндра и герметично закрывает заготовку внутри камеры. Вакуумный насос откачивает воздух из камеры, удаляя остаточную влагу из внутренних полостей и глухих отверстий.

Этап 11: Охлаждение и разгрузка

Заготовка подаётся к точке разгрузки. Вентиляторы охлаждения снижают температуру детали до 20 ± 3 °C на выходе. На выходе может одновременно находиться до четырёх заготовок в очереди. Все конвейеры на выходе оснащены защитными кожухами для предотвращения вторичного загрязнения. Подъёмные роликовые конвейеры на обоих концах возвращают пустые поддоны в положение размещения роботом по нижнему конвейерному уровню. В системе предусмотрено место для будущей установки станции очистки и сушки поддонов.

Контроль технической чистоты

При производстве электромеханических трансмиссий для новых энергетических транспортных средств чистота внутренних каналов корпуса электродвигателя напрямую влияет на эксплуатационные характеристики и надёжность электроприводных агрегатов.

Система разработана для выполнения строгих требований к чистоте каждого вида заготовки:

Качество сушки проверяется протиранием поверхностей деталей фильтровальной бумагой — отсутствие видимых следов влаги и отсутствие водяного тумана при продувке воздухом всех типов отверстий.

Усовершенствованное управление фильтрацией

Система использует многоступенчатую фильтрацию:

Все фильтры оснащены функциями предварительной сигнализации и сигнализации засорения. Поплавковый и ленточный нефтесъемники удаляют плавающее масло из очищающей жидкости, продлевая срок её службы.

Роботизированная система

Система использует трёх роботов FANUC:

Все роботы полностью водонепроницаемы (степень защиты IP67), выполнены из коррозионностойких материалов и оснащены герметичными датчиками. Каждый робот имеет автоматическую систему смены инструментов (Stäubli) и доступ к библиотеке приспособлений, содержащей 4 комплекта приспособлений. Повторяющаяся точность позиционирования ≤ ±0,2 мм. Зажимные поверхности приспособлений и центрирующие штифты не используют механически обработанные поверхности (за исключением технологических поверхностей и отверстий).

Интеграция интеллектуального производства

Система соответствует требованиям Industry 4.0 благодаря всесторонней связности данных:

Связь с MES

• ПЛК оснащена модулем сетевого интерфейса MES

• Поддержка связи по Ethernet

• Отслеживание заготовок по QR-кодам

• Сбор производственных данных

Интерфейс оператора

• Сенсорный экран Mitsubishi HMI

• Отображение текущего состояния оборудования с графической визуализацией

• Отображение и регулировка параметров очистки

• Звуковые и световые сигналы тревоги с сохранением истории более чем из 500 событий (время, адрес, причина, решение)

• Режимы автоматической и ручной работы с блокировкой взаимодействия

Умные функции

• Автоматическая циркуляция на выходных для предотвращения деградации жидкости

• Возможность удалённой диагностики

• Резервное копирование данных и интерфейс подключения к сети

Применение кейса

Полное решение для очистки

Big Bird Industrial предоставляет комплексные инженерные решения, включая:

Разработка процесса

• Анализ компонентов

• Проектирование процесса очистки

• Оценку требований к чистоте

Интеграция оборудования

• Системы координированной очистки с несколькими роботами

• Технология высоконапорной очистки (40 МПа)

• Ультразвуковые системы очистки (2 станции)

• Технология вакуумной сушки

• Системы автоматической смены инструмента с хранилищем приспособлений

• Управление многоступенчатой фильтрацией

• Системы конвейеров и транспортировки материалов

Связь с интеллектуальным производством

• Интерфейс MES

• Сквозная прослеживаемость по QR-коду

• Сбор производственных данных

Почему выбирают Big Bird Industrial

Опыт работы с компонентами новых энергетических транспортных средств

Big Bird Industrial специализируется на решениях для прецизионной очистки компонентов автомобильных силовых агрегатов и имеет подтверждённый опыт очистки корпусов электроприводов для новых энергетических транспортных средств в различных применениях электрических силовых агрегатов, охватывающий 9 вариантов заготовок.

Технология многороботной очистки

В системе используются три синхронизированных робота FANUC с возможностью автоматической смены инструмента и хранилищем приспособлений, что обеспечивает эффективную очистку сложных геометрий корпусов электроприводов с применением нескольких технологий очистки в одной производственной последовательности.

Комплексные технологии очистки

Система объединяет турбулентную очистку (1,5 МПа), вращательную высоконапорную очистку (40 МПа), ультразвуковую очистку на двух станциях, высоконапорную очистку в фиксированных точках (40 МПа), двухступенчатое ополаскивание струёй, двухступенчатую продувку воздухом и вакуумную сушку для всестороннего удаления загрязнений.

Инженерные возможности на уровне системы

Компания предоставляет комплексные решения — от разработки процессов очистки до интеграции в производство, включая координацию работы нескольких роботов, очистку под высоким давлением, ультразвуковую очистку, вакуумную сушку и системы автоматической смены инструментов.

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

• Индивидуальные приспособления и проектирование автоматизации

• Конфигурация системы автоматической смены инструментов

• 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 электрических трансмиссий

С быстрым ростом электромобилей Big Bird Industrial предлагает специализированные решения для очистки компонентов электрических трансмиссий, помогая производителям перейти на электрифицированное производство.

Часто задаваемые вопросы

Какие компоненты обрабатывает эта система очистки?

Эта система предназначена для интегрированных корпусов e-drive и компонентов электрических трансмиссий, применяемых при производстве новых энергетических транспортных средств, включая торцевые крышки двигателей, корпуса редукторов, корпуса инверторов, передние/задние крышки и корпуса двигателей.

Какие технологии очистки интегрированы?

Система включает турбулентную очистку (1,5 МПа), роторную очистку высоким давлением (40 МПа), ультразвуковую очистку на двух станциях, очистку высоким давлением в фиксированных точках (40 МПа), промывку распылением в два этапа, продувку в два этапа, вакуумную сушку и охлаждение.

Как система обрабатывает несколько вариантов деталей?

Система оснащена автоматическим распознаванием QR-кодов, визуальным контролем ориентации и автоматической системой замены инструментов с библиотекой приспособлений для каждого робота (по 4 приспособления на робота), что обеспечивает бесперебойное производство смешанных моделей для 9 вариантов деталей.

Какие загрязнения можно удалить?

Она удаляет металлическую стружку, остатки литья, частицы от механической обработки и загрязнения от технологической жидкости из сложных внутренних каналов, рубашек охлаждения и внешних поверхностей.

Какие уровни чистоты можно достичь?

Требования к чистоте зависят от спецификации компонента и обычно составляют от 7,2 мг до 9,3 мг общей остаточной загрязнённости при строгом контроле распределения размеров частиц и требований к поверхностному натяжению по стандарту DIN 8296 (≥ 32–36 мН/м).

Можно ли настроить систему под конкретные нужды?

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

Очистка корпуса электропривода в производстве транспортных средств на новой энергии

Комплексная очистка корпусов интегрированных электроприводов — критически важный процесс при производстве силовых установок для новых энергетических транспортных средств. Эти сложные алюминиевые корпуса объединяют в одном компоненте несколько функций: электродвигателя, инвертора и редуктора, что требует применения передовых технологий очистки для удаления остатков механической обработки и загрязнений от литья из сложных внутренних каналов, водяных рубашек и каналов охлаждения. Чистота компонентов электропривода напрямую влияет на производительность, эффективность и надёжность электрических приводных установок.

Многофункциональные системы очистки с роботами и автоматической заменой инструмента

Производство компонентов электрической трансмиссии требует гибких и высокопроизводительных решений для очистки, способных обрабатывать несколько типов деталей. Многороботные системы очистки с возможностью автоматической смены инструментов обеспечивают бесперебойное производство изделий разных моделей без ручного вмешательства. Скоординированные рабочие процессы роботов оптимизируют последовательности очистки, сокращая цикловое время и гарантируя стабильное качество очистки для всех типов деталей. Библиотеки приспособлений с 4 приспособлениями на каждого робота обеспечивают гибкость при работе до 9 типов деталей.

Ультразвуковая и высоконапорная очистка сложных корпусов

Сложные корпуса электроприводов с замысловатой внутренней геометрией создают уникальные задачи по очистке. Ультразвуковая очистка проникает во внутренние полости и глухие отверстия, недоступные традиционной струйной очистке, а очистка высокого давления (40 МПа) эффективно удаляет стойкие загрязнения с внешних поверхностей и масляных каналов. Двухпозиционная ультразвуковая очистка позволяет увеличить продолжительность циклов очистки без снижения общей производительности линии.

Фильтрация и управление рабочей жидкостью при очистке корпусов электроприводов

Эффективная фильтрация и управление рабочей жидкостью необходимы для обеспечения стабильного качества очистки корпусов электроприводов. Многоступенчатые фильтрационные конфигурации с барабанными фильтрами (50 мкм), мешковыми фильтрами (20 мкм / 10 мкм) и отделением масла обеспечивают непрерывную работу с автоматическими оповещениями о замене фильтров. Точность фильтрации до 10 мкм гарантирует поддержание качества очистной жидкости, снижает риски повторного загрязнения и продлевает срок службы жидкости.

Технические характеристики