Integrerat robotrengöringssystem för E-Drive-hus i fordon med ny energi

The Big Bird Industrial integrerade robotrengöringssystemet för E-Drive-hus är utvecklat för efterbearbetningsrengöring av aluminiumhushåll i tillverkning av eldrivna drivlinjer för fordon med ny energi. Systemet tar bort rester från bearbetning och gjutning innan slutmontering och stödjer produktion av flera modeller med automatisk verktygsbytning för olika arbetsstycken.

Utrustningen levereras som en färdig lösning inklusive konstruktion, tillverkning, installation och igångkörning.

Arbetsstyckeanvändningar

Systemet hanterar flera integrerade E-Drive-husvarianter för applikationer i fordon med ny energi:

Alla arbetsstycken är aluminiumhus för eldrivna kraftöverföringskomponenter i fordon med ny energi. Systemet är utformat med automatisk verktygsbyt, och kan hantera flera olika arbetsstyksspecifikationer genom ett fästsystem.

Automatisk verktygsbyt och produktion av blandade modeller

Systemet stödjer fullt automatisk produktion av blandade modeller med:

QR-kodigenkänning

Ett COGNEX QR-kodskeningsystem läser automatiskt arbetsstyckets identifiering vid inläsning. Systemet väljer det lämpliga rengöringsprogrammet baserat på QR-kodens information.

Visioninspektionssystem

Ett COGNEX visionssystem identifierar arbetsstyckets typ och orientering och styr roboten för exakt greppning och hantering.

Automatisk verktygsbyten

Varje robot är utrustad med en automatisk verktygsbytare (Stäubli) och ett fästsystem som kan lagra fyra olika fästsats. Systemet byter automatiskt fäst baserat på arbetsstyckets identifiering, vilket möjliggör sömlös produktion av blandade modeller utan manuell ingripande.

Konfiguration med tre robotar

Systemet använder tre FANUC-robotar med samordnad arbetsflöde:

• Robot 1: Turbulent rengöring + roterande högtrycksrengöring

• Robot 2: Ultraljudsrengöring med överlämning + punktvis högtrycksrengöring

• Robot 3: Primär avspolning med hantering + sekundär avspolning + lufttorkning

Flervägs rengöringsprocess

Systemet kombinerar flera rengöringstekniker i en automatiserad sekvens med 11 steg:

Steg 1: Laddning

Den överhängande gantroboten från den automatiserade linjen lastar automatiskt arbetsstycket på lastningspallen för rensystemet. Transportbandet transporterar arbetsstycket och pallen till robotens upptagningsposition.

Laststationen har följande funktioner:

• Automatisk QR-kodläsning för identifiering av arbetsstycke (COGNEX)

• Visionssystem för identifiering av arbetsstyckets typ och orientering (COGNEX)

• Startknappar för tvåhändigt drifttag, nödstopp och säkerhetsljusridåer

• Automatisk luftavblåsning av tomma pallpositioner efter att roboten har tagit upp arbetsstycket

• Kompatibilitet med både manuell och automatisk lastning

• Höjbara rulltransportband i båda ändarna för automatisk pallcirkulation

Steg 2: Turbulent och punktvis rengöring (1,5 MPa)

Robot 1 tar tag i arbetsstycket och överför det till den turbulenta rengöringsbädden, som redan är fylld med rengöringsvätska. Roboten ändrar flexibelt arbetsstyckets orientering samtidigt som munstycken riktar en turbulent ström mot alla ytor för att rengöra dem.

Under turbulent rengöring aktiverar robotens fästdon stopp för vattenmantelns hål för att förhindra att aluminiumspån tränger in i vattenmantelns hålrum under rengöringen.

Efter turbulent rengöring öppnas avtappningsventilen för snabb avtappning. Roboten positionerar arbetsstycket vid fasta munstyckslådor som är ordnade enligt arbetsstyckets hålmönster. Roboten ändrar arbetsstyckets orientering för att justera varje yta mot motsvarande munstyckspaneler, vilket säkerställer att alla hål får målrikt rengöring.

Efter rengöring överför roboten arbetsstycket till nästa station med lutande avtappning under överföringen. Rengöringspumpen fortsätter att fylla den turbulenta tanken så att den är redo för nästa arbetsstycke.

Steg 3: Rotationsbaserad högtrycksrengöring (40 MPa)

Robot 1 överför arbetsstycket till stationen för rotationsbaserad högtrycksrengöring. Rotationsbaserade högtrycksmunstycken levererar 40 MPa rengöringskraft till målade områden på arbetsstycket. Efter rengöring överför roboten arbetsstycket till nästa station med lutande avtappning under överföringen.

Steg 4: Ultraljudsrengöring

Robot 1 överför arbetsstycket till positioneringsplattan vid ultraljudsrengöringsstationen. Tanklocket stängs automatiskt under rengöringen. Denna station har två positioner, vilket gör att varje arbetsstycke genomgår två ultraljudsrengöringscykler.

Efter ultraljudsrengöring tar robot 2 tag i arbetsstycket från positioneringsplattan och överför det till nästa station. För modellbyten ersätts positioneringsplattan manuellt med en enkel, lättviktig design som inkluderar hård felstyrning.

Steg 5: Punktbaserad högtrycksrengöring (40 MPa)

Robot 2 överför arbetsstycket till punktbaserad högtrycksrengöringsstation. Linjära punktbaserade högtrycksduschar levererar 40 MPa rengöringskraft till målområden. Efter rengöring överför roboten arbetsstycket till nästa station med lutande avtappning under överföringen. En kort luftstöt tar bort överskott av rengöringsvätska innan arbetsstycket går in i nästa station.

Steg 6: Primär spraytvätt

Robot 2 placerar arbetsstycket på positioneringspallen i denna station och drar sig tillbaka. Stationsdörren stängs och munstycksboxen sänks för att utföra spraytvättning av arbetsstycket. Specialdesignade munstycken tillhandahåller vattenmantelpluggtvättning för specifika housings.

Efter tvättningen återgår munstycksboxen till sin ursprungliga position, stationsdörren öppnas och robot 3 tar bort arbetsstycket och överför det till nästa station. För modellbyten ersätts positioneringspallen manuellt med en enkel, lättviktig design som inkluderar hård fel-säkring.

Steg 7: Sekundär spraytvättning

Robot 3 grepar arbetsstycket och utför sekundär spraytvättning. Specialdesignade munstycken tillhandahåller vattenmantelpluggtvättning för specifika housings (tvättriktning motsatt steg 6). Efter tvättningen överför robot 3 arbetsstycket till nästa station.

Steg 8: Punktbaserad lufttorkning

Robot 3 utför lutande avtappning under överföring, sedan positionerar den arbetsstycket vid fasta munstyckslådor som är ordnade enligt arbetsstyckets hålmönster. Tryckluft ger målrad blåstorkning av alla hål och passages.

Dedikerade munstycken för vattenhål ger stoppblåstorkning för specifika housings, vilket säkerställer att kylvätska i vattenjackan kan avtappas fullständigt. Efter punktvis blåstorkning utför roboten svepblåstorkning över arbetsstyckets ytor. Efter torkning placerar Robot 3 arbetsstycket på den rena, torra positionspallen vid utgången.

Steg 9: Sekundär blåstorkning

Arbetsstycket och pallen transporteras till denna station. Stationsdörren stängs, och munstyckslådorna utför blåstorkning på både arbetsstycke och pall. Denna station har ett automatiskt rengörings/torkningsprogram för pallar, med rengörings- och blåstorkningsledningar som kan växlas automatiskt.

Steg 10: Vakuumtorkning

Arbetsstycket transporteras in i vakuumkammaren. Den övre vakuumlocken förlängs via cylinderdrift och omsluter arbetsstycket i en tät kammare. Vakuumpannan evakuerar kammaren och tar bort återstående fukt från interna hålrum och döda hål.

Steg 11: Kylning och lossning

Arbetsstycket transporteras till lossningsplatsen. Kylfläktar sänker komponentens temperatur till 20±3 °C vid utgången. Utgången kan rymma upp till fyra arbetsstycken i kö. Alla utgående transportband är utrustade med skyddsskärmar för att förhindra sekundär kontaminering. Lyftande rulltransportband i båda ändar returnerar tomma pallar till robotens placementsposition via det undre transportbandet. Systemet reserverar utrymme för framtida installation av en pallrenings- och torkstation.

Teknisk renhetskontroll

För tillverkning av eldrivna drivlinjer till fordon med ny energi påverkar renheten i e-drivhusets interna kanaler direkt prestandan och tillförlitligheten hos eldrivaggregaten.

Systemet är utformat för att uppfylla strikta renhetskrav för varje variant av arbetsstycke:

Torkkvaliteten verifieras genom att torka arbetsstyckets ytor med filterpapper – inga synliga fuktfläckar och ingen vattenånga vid luftblåsning genom alla typer av hål.

Avancerad filtreringshantering

Systemet använder ett flerstegsfiltersystem:

Alla filter har funktioner för både förvarning inför blockering och larm vid blockering. Oljeavskiljare av flyttyp och bäljtyp tar bort svävande olja från rengöringsvätskan för att förlänga vätskans livslängd.

Robotsystem

Systemet använder tre FANUC-robotar:

Alla robotar är fullständigt vattentäta med IP67-skydd, korrosionsbeständiga och har täta sensorer. Varje robot har en automatisk verktygsbytare (Stäubli) och tillgång till ett verktygsbibliotek med 4 verktygssatser. Upprepad positionsnoggrannhet ≤ ±0,2 mm. Verktygsfästytors och centreringsstifts ytor undviker bearbetade ytor (utom processytor och hål).

Intelligent Tillverkningsintegration

Systemet uppfyller kraven för Industri 4.0 genom omfattande dataanslutning:

MES-kommunikation

• PLC utrustad med MES-nätverksgränssnittsmodul

• Stöd för Ethernet-kommunikation

• Arbetsstycke-spårning baserad på QR-kod

• Produktionsdatainsamling

Operatörsgränssnitt

• Mitsubishi-touchscreen-HMI

• Realtime-utrustningsstatusvisning med grafisk visualisering

• Visning och justering av rengöringsparametrar

• Ljud- och ljusalarm med lagring av över 500 alarmlistor (tid, adress, orsak, lösning)

• Automatiska och manuella driftlägen med interlocksäkring

Smarta funktioner

• Automatisk veckoslutscirkulationsfunktion för att förhindra vätskeförändring

• Fjärrdiagnostikfunktion

• Datareservkopiering och nätverksanslutningsgränssnitt

ANSÖKNINGSCASE

Komplett rengörningslösning

Big Bird Industrial erbjuder omfattande ingenjörlösningar inklusive:

Processutveckling

• Komponentanalys

• Utformning av rengöringsprocessen

• Utvärdering av renhetskrav

Utrustningsintegration

• Rengörningssystem med flera samordnade robotar

• Högtryckstvättteknik (40 MPa)

• Ultraljudstvättsystem (2 stationer)

• Vakuumtorkningsteknik

• Automatiska verktygsbytssystem med fästmedelsbibliotek

• Flerstegsfiltreringshantering

• Transportbänd och materialhanteringssystem

Smart Manufacturing-anslutning

• MES-gränssnitt

• QR-kodspårbarhet

• Produktionsdatainsamling

Varför välja Big Bird Industrial

Komponentupplevelse för fordon med ny energi

Big Bird Industrial specialiserar sig på precisionsrengöringslösningar för bilmotor- och växellådskomponenter, med bevisad erfarenhet av rengöring av e-drivhus för fordon med ny energi inom flera elektriska drivlinaapplikationer och 9 olika arbetsstycksvarianter.

Mångrobotrengöringsteknologi

Systemet använder tre samordnade FANUC-robotar med automatisk verktygsbytefunktion och fästmedelsbiblioteksförvaring, vilket möjliggör effektiv rengöring av komplexa e-drivhusgeometrier med flera rengöringstekniker i en enda produktionssekvens.

Integrerade rengöringstekniker

Systemet kombinerar turbulent rengöring (1,5 MPa), roterande högtrycksrengöring (40 MPa), tvåställnings ultraljudsrengöring, punktvis högtrycksrengöring (40 MPa), tvåstegs spraytvättning, tvåstegs blåstorkning och vakuumtorkning för omfattande borttagning av föroreningar.

Systemnivåns ingenjörsförmåga

Företaget tillhandahåller kompletta lösningar från utveckling av rengöringsprocesser till produktionssamintegrering, inklusive flerrrobotskoordinering, högtrycksrengöring, ultraljudsrengöring, vakuumtorkning och automatiserade verktygsbytssystem.

Anpassad icke-standardteknik

Varje komponent och produktionslinje har unika krav. Big Bird Industrial erbjuder anpassade tekniklösningar baserat på:

• Komponentstruktur och materialanalys

• Utveckling av rengöringsprocess

• Anpassade fästmedel och automationsdesign

• Konfiguration av automatiserat verktygsbytssystem

• Fabrikslayout och integrering av produktionsflöde

Företagets icke-standardiserade ingenjörsförmåga gör att varje rengöringssystem kan anpassas till specifik komponentgeometri, cykeltidskrav, renhetskrav och automatiseringsnivå.

Stöd för tillverkning av eldrivna drivlinjer

Med den snabba tillväxten av fordon med ny energi tillhandahåller Big Bird Industrial specialiserade rengöringslösningar för komponenter i eldrivna drivlinjer och stödjer tillverkare i övergången till elektrifierad produktion.

Vanliga frågor

Vilka komponenter behandlar detta rengöringssystem?

Detta system är utformat för integrerade e-drivhus och eldrivna drivlina-komponenter som används i tillverkning av fordon med ny energi, inklusive motorändskåp, reduceringsväxelhus, omvandlarhus, fram- och baksåp, samt motorhus.

Vilka rengöringstekniker är integrerade?

Systemet integrerar turbulent rengöring (1,5 MPa), roterande högtrycksrengöring (40 MPa), tvåställnings ultraljudsrengöring, punktvis högtrycksrengöring (40 MPa), tvåstegs spraytvätt, tvåstegs blåstorkning, vakuumtorkning och kylning.

Hur hanterar systemet flera olika arbetsstycksvarianter?

Systemet har automatisk QR-kodigenkänning, bildinspektion för orientering och ett automatiskt verktygsbytssystem med ett fästmedelsregister för varje robot (4 fästmedel per robot), vilket möjliggör sömlös blandad modellproduktion för 9 olika arbetsstycksvarianter.

Vilka föroreningar kan tas bort?

Det tar bort metallspån, gjutrester, bearbetningspartiklar och smörjmedelskontaminering från komplexa interna kanaler, vattenjackor och yttre ytor.

Vilka renhetsnivåer kan uppnås?

Krav på renlighet varierar beroende på komponentspecifikation, vanligtvis mellan 7,2 mg och 9,3 mg total återstående förorening, med strikt kontroll av partikelstorleksfördelning och krav på ytspänning enligt DIN 8296 (≥ 32–36 mN/m).

Kan systemet anpassas?

Ja. Alla parametrar – inklusive cykeltid, rengöringstryck, temperatur, automationsnivå och filtreringskonfiguration – kan anpassas enligt kundens krav för produktionslinjen.

Rengöring av E-Drive-hus i tillverkning av fordon med ny energi

Renlighetsbehandling av integrerade e-drive-hus är en kritisk process i tillverkningen av eldrivna kraftväxlar för fordon med ny energi. Dessa komplexa aluminiumhus kombinerar flera funktioner – motor, växelriktare och reducerare – i en enda komponent och kräver avancerade rengöringstekniker för att ta bort bearbetningsrester och gjutningsföroreningar från intrikata inre passages, vattenjackor och kylkanaler. Renligheten hos e-drive-komponenter påverkar direkt prestanda, effektivitet och tillförlitlighet hos eldrivna drivaggregat.

Mångrobotrengöringssystem med automatisk verktygsbyt

Tillverkning av eldrivna drivlina-komponenter kräver flexibla, högeffektiva rengöringslösningar som kan hantera flera olika arbetsstycken. Multirobot-rengöringssystem med automatisk verktygsbyt-funktion möjliggör sömlös produktion av blandade modeller utan manuell ingripande. Samordnade robotarbetsflöden optimerar rengöringssekvenser, vilket minskar cykeltider samtidigt som konsekvent rengöringskvalitet säkerställs för alla varianter. Fästningsbibliotek med 4 fästen per robot ger flexibilitet för upp till 9 arbetsstykvarianter.

Ultraljuds- och högtrycksrengöring för komplexa housings

Komplexa eldrivhus med intrikata inre geometrier ställer unika rengöringsutmaningar. Ultraljudsrengöring når inre hålrum och döda hål som konventionell sprayrengöring inte kan nå, medan högtrycksrengöring (40 MPa) effektivt tar bort envisa rester från yttre ytor och oljepassager. Tvåstegs ultraljudsrengöring möjliggör förlängda rengöringscykler utan att påverka den totala produktionsgenomströmningen.

Filtrering och vätskehanttering vid rengöring av eldrivhus

Effektiv filtrering och vätskehanttering är avgörande för att upprätthålla konsekvent rengöringskvalitet vid rengöring av eldrivhus. Flervågsfiltreringskonfigurationer med trumfilter (50 μm), påsefilter (20 μm / 10 μm) och oljeseparation möjliggör kontinuerlig drift med automatiska varningar om filterbyte. Filtreringsnoggrannhet ned till 10 μm säkerställer att rengöringsvätskans kvalitet bibehålls, vilket minskar risken för återkontaminering och förlänger vätskans livslängd.

Tekniska specifikationer