Integrirani robotski sistemi za čiščenje ohišja E-Drive za vozila z novimi energiji

Industrijski integrirani robotski sistem za čiščenje ohišja E-Drive Big Bird je razvit za čiščenje aluminijastih ohišij po obdelavi v proizvodnji električnih pogonskih sklopov za vozila z novimi energiji. Sistem odstrani ostanki obdelave in litja pred končno sestavo ter podpira proizvodnjo mešanih modelov z avtomatsko zamenjavo orodij za več različnih delov.

Oprema se dobavi kot ključ-v-roko rešitev, ki vključuje načrtovanje, izdelavo, namestitev in vzpostavitev.

Uporabne predmete

Sistem sprejema več različnih integriranih ohišij E-Drive za uporabo v vozilih z novimi energiji:

Vsi deli so aluminijaste ohišja za električne pogonske sisteme vozil z novimi energiji. Sistem je zasnovan z avtomatsko zamenjavo orodij in omogoča obdelavo več različnih delov s sistemom shrambe pripravkov.

Avtomatska zamenjava orodij in proizvodnja mešanih modelov

Sistem podpira popolnoma avtomatsko proizvodnjo mešanih modelov z:

Prepoznavanje QR kode

Sistem za skeniranje QR kod COGNEX avtomatsko prebere identifikacijo dela ob nalaganju. Sistem izbere ustrezno programa za čiščenje na podlagi informacij iz QR kode.

Sistem za vizualni pregled

Sistem za vid COGNEX določi vrsto in orientacijo dela ter vodi robota za natančno oprijemanje in rokovanje.

Avtomatska zamenjava orodij

Vsak robot je opremljen z avtomatskim menjalnikom orodij (Stäubli) in shrambo za pripravke, ki lahko shrani 4 komplete pripravkov. Sistem samodejno menja pripravke glede na prepoznavo delovnega predmeta, kar omogoča neprekinjeno proizvodnjo mešanih modelov brez ročnega posega.

Konfiguracija s tremi roboti

Sistem uporablja tri robote FANUC z usklajenim delovnim tokom:

• Robot 1: Turbulentno čiščenje + rotacijsko visokotlačno čiščenje

• Robot 2: Predaja v ultrazvočno čiščenje + točkovno visokotlačno čiščenje

• Robot 3: Obravnava primarnega izpiranja + sekundarno izpiranje + sušenje z zrakom

Večstopenjski postopek čiščenja

Sistem združuje več tehnologij čiščenja v avtomatizirani 11- korakarni zaporedji:

Stopnja 1: Nalaganje

Robotski most iz avtomatske linije samodejno naloži delovni kos na nalagalno paleto čistilnega sistema. Transportni sistem prenese delovni kos in palto do položaja, kjer jih robot zajame.

Nalagalna postaja ima naslednje značilnosti:

• Samodejno skeniranje QR kode za identifikacijo delovnega kosa (COGNEX)

• Sistem za vid za prepoznavanje vrste in orientacije delovnega kosa (COGNEX)

• Začetna gumba za uporabo obeh rok, izklop v sili in varnostne svetlobne zavese

• Samodejno pihanje zraka v prazne lokacijske sedeže za palete po zajemu z robotom

• Kompatibilnost z ročnim in avtomatskim načinom nalaganja

• Dvigujoči valjčni transportni sistemi na obeh koncih za avtomatsko cirkulacijo palet

Stopnja 2: Turbulentno in točkovno čiščenje (1,5 MPa)

Robot 1 prime zatiči delovni kos in ga prenese v rezervoar za turbulentno čiščenje, ki je bil vnaprej napolnjen s čistilno tekočino. Robot fleksibilno spreminja orientacijo delovnega kosa, medtem ko šobice usmerjajo turbulentni tok za čiščenje vseh površin.

Med turbulentnim čiščenjem robotova priprava aktivira zapiralke v odvorih vodnega plašča, da prepreči vstop aluminijastih drobcev v votlino vodnega plašča med čiščenjem.

Po turbulentnem čiščenju se odpustni ventil odpre za hitro izpraznitev. Robot postavi delovni kos na fiksne šobne škatle, razporejene glede na vzorec odvorov delovnega kosa. Robot spreminja orientacijo delovnega kosa, da vsako površino poravna z ustreznimi ploščami šobic, kar zagotavlja ciljno čiščenje vseh odvorov.

Po čiščenju robot prenese delovni kos na naslednjo postajo z nagibnim iztekanjem med prenosom. Čistilna črpalka nadaljuje z napolnjanjem rezervoarja za turbulentno čiščenje, da bo pripravljen za naslednji delovni kos.

Stopnja 3: Vrtinčno čiščenje pod visokim tlakom (40 MPa)

Robot 1 prenese delo na vrtečo postajo za visokotlačno čiščenje. Vrteči visokotlačni šobki zagotavljajo čiščenje z tlakom 40 MPa na ciljnih območjih dela. Po čiščenju robot prenese delo na naslednjo postajo, pri čemer poteka odtekanje z nagibom med prenašanjem.

Stopnja 4: Ultrazvočno čiščenje

Robot 1 prenese delo na položilno paleto postaje za ultrazvočno čiščenje. Pokrov ultrazvočne kopeli se med čiščenjem samodejno zapre. Ta postaja ima dva položaja, kar omogoča vsakemu delu dve zaporedni ultrazvočni čiščenji.

Po ultrazvočnem čiščenju robot 2 zajame delo s položilne palete in ga prenese na naslednjo postajo. Za spremembo modela se položilna plošča ročno zamenja; njena preprosta in lahka konstrukcija vključuje trdno napako-preprečevalno funkcijo.

Stopnja 5: Visokotlačno čiščenje na fiksni točki (40 MPa)

Robot 2 prenese delovni kos na postajo za visokotlačno čiščenje na določeni točki. Linearni stalni visokotlačni šobki zagotavljajo čistilno moč 40 MPa na ciljne površine. Po čiščenju robot prenese delovni kos na naslednjo postajo z nagnjenim odtekanjem med prenašanjem. Kratka zračna izpihava odstrani prekomerno čistilno tekočino, preden delovni kos vstopi v naslednjo postajo.

Stopnja 6: Glavno pršenje za izpiranje

Robot 2 postavi delovni kos na pozicionirno paleto na tej postaji in se umakne. Vrata postaje se zaprejo, šobna ohišja pa se spustijo za izvedbo pršenja za izpiranje na delovnem kosu. Posebne šobke zagotavljajo izpiranje vodnih ovojnic za priključke za določene ohišja.

Po izpiranju se šobna ohišja vrnejo v izvirno lego, vrata postaje se odprejo in robot 3 odstrani delovni kos ter ga prenese na naslednjo postajo. Za menjavo modela se pozicionirna palta ročno zamenja z enostavno, lahko konstrukcijo s trdo napako-preprečevalno funkcijo.

Stopnja 7: Sekundarno pršenje za izpiranje

Robot 3 prime oprijme delovni kos in izvede sekundarno pranje z razpršilom. Posebni šobki zagotavljajo pranje zapornih vtičev v vodni ovojnici za določene ohišja (smer pranja nasprotna smeri stopnje 6). Po pranju robot 3 prenese delovni kos na naslednjo postajo.

Stopnja 8: Sušenje z natančno usmerjenim zrakom

Med prenašanjem robot 3 izvede iztekanje z nagibom, nato pa namesti delovni kos na fiksne šobke, ki so razporejene glede na vzorec lukenj na delovnem kosu. Stisnjen zrak omogoča ciljno sušenje vseh lukenj in prehodov.

Posebne šobke za vodne luknje zagotavljajo sušenje zapornih vtičev v vodni ovojnici za določena ohišja, kar zagotavlja popolno iztekanje tekočine iz vodne ovojnice. Po sušenju z natančno usmerjenim zrakom robot izvede skenirno sušenje površin delovnega kosa. Po sušenju robot 3 postavi delovni kos na čist in suh položajni palec na izhodu.

Stopnja 9: Sekundarno sušenje z zrakom

Delovni kos in podstavek sta prenesena na to postajo. Vrata postaje se zaprejo in škatle z nastavki izvedejo sušenje z zrakom tako delovnega kosa kot podstavka. Ta postaja ima avtomatski program za čiščenje/sušenje podstavkov, pri čemer se čistilne in sušilne linije lahko samodejno preklopijo.

Stopnja 10: Sušenje pod vakuumom

Delovni kos se vnese v vakuumsko komoro. Zgornji vakuumski pokrov se raztegne s pomočjo valjastega pogona in delovni kos zapre v tesno komoro. Vakuumski črpalki izčrpata komoro ter odstranita ostanki vlage iz notranjih votlin in slepih lukenj.

Stopnja 11: Ohlajanje in raztovor

Delovno kosilo se prenaša do točke raztovarjanja. Ventilatorji za hlajenje znižajo temperaturo sestavnega dela na 20 ± 3 °C na izhodu. Na izhodu je mesto za največ 4 delovna kosila v vrsti. Vsi izhodni transportni trakovi imajo zaščitne pokrove, da se prepreči sekundarna kontaminacija. Dvignjeni valjčni transportni trakovi na obeh koncih prazne palete vrnijo na položaj postavitve robota prek spodnjega transportnega traku. Sistem zagotavlja prostor za prihodnjo namestitev postaje za čiščenje in sušenje palet.

Kontrola tehnične čistosti

Pri proizvodnji električnih pogonskih sklopov za vozila z novimi viri energije neposredno vpliva čistoča notranjih kanalov ohišja električnega pogona na zmogljivost in zanesljivost električnih pogonskih enot.

Sistem je zasnovan tako, da izpolnjuje stroge zahteve glede čistosti za vsako različico delovnega predmeta:

Kakovost sušenja se preveri z brisanjem površin delovnih kosil s filtrirnim papirjem – brez vidnih sledi vlage in brez megle vode pri pihanju zraka skozi vse vrste lukenj.

Napredno upravljanje filtracije

Sistem uporablja večstopenjski sistem filtracije:

Vsi filtri imajo funkciji predalroma za zamašitev in alarma za zamašitev. Oljna lovilca plavajočega olja s plavajočim elementom in z trakom odstranita plavajoče olje iz tekočine za čiščenje, kar podaljša življenjsko dobo tekočine.

Robotski sistem

Sistem uporablja tri robote FANUC:

Vsi roboti so popolnoma vodoodporni z zaščito IP67, odporni proti rji in imajo zaprte senzorje. Vsak robot je opremljen z avtomatskim menjalnikom orodij (Stäubli) ter ima dostop do knjižnice pripravkov z 4 kompleti pripravkov. Natančnost ponovne pozicioniranja ≤ ±0,2 mm. Pripravki za pritiskanje in locirajoče sornike ne uporabljajo obdelanih površin (razen procesnih površin in lukenj).

Integracija inteligentne proizvodnje

Sistem izpolnjuje zahteve Industrije 4.0 prek celovite povezave podatkov:

Komunikacija z MES

• PLC z modulom omrežnega vmesnika MES

• Podpora Ethernet komunikacije

• Sledenje delom na podlagi QR-kod

• Pridobivanje podatkov o proizvodnji

Vmesnik uporabnika

• Dotikalni zaslon Mitsubishi HMI

• Prikaz trenutnega stanja opreme v realnem času z grafično vizualizacijo

• Prikaz in nastavitev parametrov čiščenja

• Zvočni in vizualni alarmi z zgodovino več kot 500 alarmov (čas, naslov, vzrok, rešitev)

• Avtomatski in ročni načini delovanja z varnostno blokado

Pametne funkcije

• Funkcija avtomatskega cirkuliranja ob vikendih za preprečevanje razgradnje tekočine

• Možnost oddaljene diagnostike

• Varnostna kopija podatkov in vmesnik za omrežno povezavo

Primer uporabe

Popolna rešitev za čiščenje

Big Bird Industrial ponuja celovite inženirske rešitve, med drugim:

Razvoj procesa

• Analiza komponent

• Oblikovanjem procesa čiščenja

• Ocenjevanje zahtev za čistočo

Vgrajevanje opreme

• Sistemi za koordinirano čiščenje z več roboti

• Tehnologija čiščenja pod visokim tlakom (40 MPa)

• Ultrazvočni sistemi za čiščenje (2 postajki)

• Tehnologijo sušenja pod vakuumom

• Sistemi za avtomatsko menjavo orodja z knjižnico prijemnikov

• Večstopenjsko upravljanje filtracije

• Sistemi za prevoz in obravnavo materiala

Povezava pametne proizvodnje

• Vmesnik MES

• Sledljivost s QR kodo

• Pridobivanje podatkov o proizvodnji

Zakaj izbrati Big Bird Industrial

Izkušnja z novimi energijskimi vozili in njihovimi komponentami

Big Bird Industrial se specializira za natančne rešitve za čiščenje avtomobilskih komponent za pogonski sistem, z dokazano izkušnjo pri čiščenju ohišij e-pogonov za nova energijska vozila za več različnih električnih pogonskih sistemov na devetih različnih delih.

Tehnologija čiščenja z več roboti

Sistem uporablja tri usklajene robote FANUC z avtomatsko zamenjavo orodij in shranjevanjem pripravkov v skladišču pripravkov, kar omogoča učinkovito čiščenje zapletenih geometrij ohišij e-pogonov z več tehnologijami čiščenja v enem samem proizvodnem ciklu.

Integrirane tehnologije čiščenja

Sistem združuje turbulentno čiščenje (1,5 MPa), rotacijsko visokotlačno čiščenje (40 MPa), ultrazvočno čiščenje na dveh postajah, točkovno visokotlačno čiščenje (40 MPa), pršilno izpiranje v dveh fazah, izsuševanje z zrakom v dveh fazah ter vakuumsko sušenje za popolno odstranitev onesnaževalcev.

Inženirski kapaciteti na sistemski ravni

Podjetje ponuja popolne rešitve, od razvoja postopka čiščenja do integracije v proizvodnjo, vključno s koordinacijo več robotov, čiščenjem pod visokim tlakom, ultrazvočnim čiščenjem, vakuumskim sušenjem in avtomatskimi sistemi za menjavo orodij.

Prilagojeno nestandardno inženirstvo

Vsaka komponenta in vsaka proizvodna linija ima edinstvene zahteve. Big Bird Industrial ponuja prilagojene inženirske rešitve na podlagi:

• Sestava komponent in analiza materialov

• Razvoj postopka čiščenja

• Prilagojeni pripravki in načrtovanje avtomatizacije

• Konfiguracija avtomatskega sistema za menjavo orodij

• Postavitev tovarne in integracija proizvodnega procesa

Nestandardne inženirske zmogljivosti podjetja omogočajo, da se vsak sistem za čiščenje prilagodi posebni geometriji komponent, zahtevam glede časa cikla, standardom čistoče in stopnji avtomatizacije.

Podpora pri proizvodnji električnih pogonskih sistemov

Z hitrim razvojem vozil na novo energijo industrijsko podjetje Big Bird ponuja specializirane rešitve za čiščenje komponent električnih pogonskih sistemov ter proizvajalcem omogoča prehod na elektrificirano proizvodnjo.

Pogosto zastavljena vprašanja

Kateri komponenti se s tem sistemom za čiščenje obdelujejo?

Ta sistem je zasnovan za integrirane ohišja e-pogonov in komponente električnih pogonskih sistemov, ki se uporabljajo pri proizvodnji vozil na novo energijo, vključno z zaključnimi pokrovi motorjev, ohišji reduktorjev, ohišji inverterjev, sprednjimi/zadnjimi pokrovi ter ohišji motorjev.

Kateri tehnologiji za čiščenje so integrirane?

Sistem vključuje turbulentno čiščenje (1,5 MPa), rotacijsko visokotlačno čiščenje (40 MPa), ultrazvočno čiščenje na dveh postajah, točkovno visokotlačno čiščenje (40 MPa), dvostopenjsko pršilno izpiranje, dvostopenjsko izsuševanje z zrakom in vakuumsko sušenje ter hlajenje.

Kako sistem obravnava več različic delovnih kosov?

Sistem ima avtomatsko prepoznavanje QR kode, vizualni pregled za določitev orientacije ter avtomatski sistem zamenjave orodij z orodnimi shrambami za vsakega robota (4 orodja na robota), kar omogoča brezhibno proizvodnjo mešanih modelov za 9 različic delovnih kosov.

Kateri onesnaževalci se lahko odstranijo?

Odstrani kovinske stružke, ostanke litja, obdelovalne delce in onesnaženje s rezalno tekočino iz zapletenih notranjih kanalov, vodnih ovojnic in zunanjih površin.

Katera stopnja čistoče je dosegljiva?

Zahteve glede čistosti se razlikujejo glede na specifikacije komponent in so običajno v obsegu od 7,2 mg do 9,3 mg skupnega ostankov onesnaževala z natančnim nadzorom porazdelitve velikosti delcev ter zahtevami glede površinske napetosti po DIN 8296 (≥ 32–36 mN/m).

Je sistem prilagodljiv?

Da. Vsi parametri – vključno s časom cikla, tlakom pri čiščenju, temperaturo, stopnjo avtomatizacije in konfiguracijo filtracije – so prilagodljivi glede na zahteve strankine proizvodne linije.

Čiščenje ohišja E-Drive v proizvodnji vozil z novimi energiji

Integrirano čiščenje ohišij električnih pogonov je ključen postopek pri proizvodnji električnih pogonskih sistemov za vozila z novimi viri energije. Te zapletene aluminijaste ohišja združujejo več funkcij – motorja, inverterja in reduktorja – v eno komponento, zato so potrebne napredne tehnologije čiščenja za odstranitev ostankov obdelave in litih onesnaževalcev iz zapletenih notranjih prehodov, vodnih ovojnic in kanalov za hlajenje. Čistost komponent električnih pogonov neposredno vpliva na zmogljivost, učinkovitost in zanesljivost električnih pogonskih enot.

Sistemi za čiščenje z več roboti in samodejno zamenjavo orodij

Proizvodnja komponent električnega pogonskega sistema zahteva fleksibilne in visoko učinkovite rešitve za čiščenje, ki so sposobne obravnavati več različnih delovnih kosov. Sistemi za čiščenje z več roboti in avtomatsko zamenjavo orodij omogočajo neprekinjeno proizvodnjo mešanih modelov brez ročnega poseganja. Usklajeni roboti optimizirajo zaporedja čiščenja, kar skrajša ciklusne čase in hkrati zagotavlja enotno kakovost čiščenja za vse različice. Knjižnice prijemalcev z 4 prijemalci na robota zagotavljajo fleksibilnost za do 9 različnih delovnih kosov.

Ultrazvočno in visokotlačno čiščenje za zapletene ohišja

Zelo zapletene ohišja električnih pogonskih sistemov z notranjimi geometrijami predstavljajo posebne izzive pri čiščenju. Ultrazvočno čiščenje doseže notranje votline in slepe luknje, do katerih konvencionalno pršilno čiščenje ne more dostopati, medtem ko visokotlačno čiščenje (40 MPa) učinkovito odstrani trdne ostankе s zunanjih površin in oljnih kanalov. Dvoznačno ultrazvočno čiščenje omogoča podaljšane cikle čiščenja brez vpliva na skupno proizvodno zmogljivost.

Filtracija in upravljanje tekočin pri čiščenju ohišij električnih pogonskih sistemov

Učinkovita filtracija in upravljanje tekočin sta ključna za ohranitev stalne kakovosti čiščenja ohišij električnih pogonskih sistemov. Večstopenjske filtracijske konfiguracije z bobni filtri (50 μm), vrečkastimi filtri (20 μm / 10 μm) in ločevanjem olja omogočajo neprekinjeno obratovanje ter samodejne opozorilne sporočila za menjavo filtrov. Natančnost filtracije do 10 μm zagotavlja ohranitev kakovosti čiščilne tekočine, zmanjšuje tveganje ponovne kontaminacije in podaljšuje življenjsko dobo tekočine.

Tehnične specificike