Hệ thống làm sạch cuối cùng nhiều trạm cho trục khuỷu ô tô

Hệ thống làm sạch cuối cùng nhiều trạm dành cho trục khuỷu công nghiệp Big Bird được phát triển để làm sạch cuối cùng trục khuỷu ô tô sau các công đoạn gia công và đánh bóng bằng dầu. Hệ thống loại bỏ chất làm mát cắt, vụn kim loại, chất bẩn dạng dầu và cặn dạng hạt từ các khoang dẫn dầu, lỗ ren và toàn bộ bề mặt bên ngoài trước khi lắp ráp.

Thiết bị được cung cấp dưới dạng giải pháp trọn gói bao gồm thiết kế, chế tạo, lắp đặt và vận hành thử.

Ứng dụng phôi

Hệ thống phù hợp với các chi tiết trục khuỷu ô tô:

Tất cả các phôi đều là trục khuỷu ô tô dùng trong ứng dụng sản xuất động cơ. Hệ thống được thiết kế với khả năng chuyển đổi thủ công để xử lý thêm các biến thể trục khuỷu khác thông qua việc thay thế đồ gá, điều chỉnh chương trình và sửa đổi quỹ đạo robot.

Sản xuất tự động đa mô hình

Hệ thống hỗ trợ sản xuất tự động đa mô hình với:

Nạp liệu tự động

• Robot cần cẩu tự động đặt phôi lên các vị trí định vị dạng khối V tại trạm nạp liệu

• Cơ cấu dẫn động trượt chuyển phôi đến vị trí robot lấy phôi

• Thổi sạch lỗ tâm trước khi robot kẹp phôi

• Hệ thống nhận dạng phôi (dựa trên công tắc) dành cho các biến thể hiện có

• Đảm bảo không xảy ra lỗi: phát hiện theo phương dọc trục, phát hiện theo phương bán kính và phát hiện hướng đầu lớn / đầu nhỏ

• Hệ thống chắn an toàn có khóa liên động điện tử

Hệ thống robot

• Robot ABB IRB6700-200/2.6 sáu trục

• Bảo vệ IP67

• tải trọng tối đa 100 kg

• Kẹp robot có chức năng tự khóa (phôi không rơi xuống khi mất điện / mất khí)

• Thay đổi tay gắp bằng tay cho các loại phôi khác nhau

Dỡ Tải Thủ Công

• Công nhân tháo phôi tại trạm dỡ hàng

• Màn chắn ánh sáng an toàn để bảo vệ công nhân

• Cơ cấu định vị phôi dành cho đánh dấu bằng tia laser (máy đánh dấu laser do khách hàng cung cấp)

Quy trình làm sạch nhiều giai đoạn

Hệ thống kết hợp nhiều công nghệ làm sạch trong một chuỗi tự động gồm 8 giai đoạn:

Giai đoạn 1: Nạp phôi (1ST)

Robot cần cẩu đặt tự động phôi lên các ghế định vị dạng V tại trạm nạp liệu. Cơ cấu dẫn trượt chuyển phôi tới vị trí robot có thể gắp. Robot thổi khí vào lỗ tâm trước khi gắp, sau đó chuyển phôi vào buồng làm sạch.

Phải thay thủ công các khối định vị khi chuyển đổi giữa các loại phôi. Trạm này được trang bị chức năng nhận diện phôi (dựa trên công tắc), phòng tránh lỗi (phát hiện theo trục, phát hiện theo bán kính, phát hiện hướng đặt) và tấm che an toàn có khóa điện tử.

Giai đoạn 2: Làm sạch bằng sóng siêu âm và phun (2ST) — 0,5 MPa

Robot chuyển phôi đến pallet tại trạm làm sạch bằng sóng siêu âm. Pallet hạ xuống, ngâm phôi vào bể làm sạch đã được đổ đầy dung dịch làm sạch từ trước. Quá trình làm sạch bằng sóng siêu âm (25 kHz) loại bỏ các chất gây nhiễm bẩn khỏi mọi bề mặt và các đường dẫn bên trong.

Sau khi làm sạch bằng sóng siêu âm, các vòi phun ở cả hai phía thực hiện làm sạch bề mặt phôi bằng phương pháp phun. Sau khi làm sạch xong, cơ cấu nâng nâng phôi lên và robot chuyển phôi sang trạm tiếp theo.

Giai đoạn 3: Làm sạch điểm cố định bằng áp lực cao (3ST) — 15–20 MPa (tối đa 28 MPa)

Robot chuyển phôi đến pallet tại trạm làm sạch bằng áp lực cao. Mô-đun ba trục XYZ định vị các vòi phun để làm sạch các lỗ tâm ở cả hai đầu bằng áp lực cao.

Sau khi làm sạch lỗ tâm, động cơ servo điều khiển các cánh tay kẹp để kẹp phôi thông qua các tâm ở cả hai đầu, đồng thời các chốt định vị khớp vào các lỗ chốt định vị. Bệ pallet hạ xuống và cơ cấu kẹp xoay phôi đến góc được chỉ định.

Mô-đun ba trục XYZ thực hiện làm sạch áp lực cao tại điểm cố định và quét trên bề mặt phôi cũng như các khoang dẫn dầu. Sau khi làm sạch, các vòi thổi khí làm khô phôi. Robot sau đó chuyển phôi sang trạm tiếp theo.

Trục chính có chức năng tự động đổi vòi phun với ba loại vòi: vòi thẳng, vòi quạt và vòi nghiêng, kèm theo các giá đỡ vòi tương ứng.

Giai đoạn 4: Rửa phun (4ST)

Robot chuyển phôi sang bệ pallet của trạm rửa. Động cơ servo điều khiển các cánh tay kẹp để kẹp phôi thông qua các tâm ở cả hai đầu, đồng thời các chốt định vị khớp vào các lỗ chốt định vị. Bệ pallet hạ xuống và cơ cấu kẹp xoay phôi đến góc được chỉ định.

Mô-đun ba trục XYZ thực hiện việc xả rửa cố định và quét bề mặt chi tiết gia công cũng như các khoang chứa dầu. Sau khi xả rửa, các vòi thổi khí làm khô chi tiết gia công. Sau đó, robot chuyển chi tiết gia công sang trạm tiếp theo.

Trục chính được trang bị chức năng tự động thay vòi với ba loại vòi: vòi thẳng, vòi phun dạng quạt và vòi phun nghiêng.

Giai đoạn 5: Điểm chuyển (5ST)

Robot đặt chi tiết gia công đã được làm sạch lên pallet chuyển. Hệ thống băng tải xích vận chuyển chi tiết gia công đến trạm tiếp theo.

Giai đoạn 6: Sấy bằng khí nóng (6ST)

Chi tiết gia công và pallet được vận chuyển đến trạm sấy bằng khí nóng. Các xi-lanh định vị khóa pallet tại vị trí cố định. Các xi-lanh điều khiển lưỡi dao khí di chuyển lên xuống dọc theo trục khuỷu nhằm đảm bảo sấy khô triệt để.

Sau khi sấy xong, tất cả xi-lanh trở về vị trí ban đầu và chi tiết gia công được vận chuyển đến trạm tiếp theo.

Giai đoạn 7: Sấy chân không (7ST)

Phôi và bàn gá được vận chuyển đến trạm sấy chân không. Các xy-lanh định vị khóa bàn gá tại vị trí. Nắp chụp chân không di động phía trên hạ xuống để tạo thành buồng kín cùng bàn gá. Bơm chân không hút khí trong buồng và duy trì chân không trong khoảng thời gian cài đặt, loại bỏ độ ẩm còn sót lại trên mọi bề mặt và các đường dẫn bên trong.

Sau khi sấy chân không, tất cả xy-lanh trở về vị trí ban đầu và phôi được vận chuyển đến trạm tiếp theo.

Giai đoạn 8: Dỡ phôi (8ST)

Phôi và bàn gá được vận chuyển đến vị trí dỡ phôi. Nhân viên vận hành tháo phôi ra. Việc thay đổi thủ công các khối định vị bàn gá là bắt buộc khi chuyển đổi giữa các loại phôi khác nhau.

Một quạt cung cấp luồng khí thổi (có gia nhiệt điều chỉnh được) lên bề mặt phôi. Một màn chắn an toàn bằng tia hồng ngoại bảo vệ nhân viên vận hành. Cơ cấu định vị phôi xác định vị trí phôi cho việc đánh dấu bằng tia laser (máy đánh dấu laser do khách hàng cung cấp).

Công nghệ làm sạch áp lực cao

Hệ thống có tính năng làm sạch áp lực cao với khả năng vượt trội:

Kiểm soát độ sạch kỹ thuật

Trong sản xuất động cơ ô tô, độ sạch của các khoang dầu trục khuỷu và bề mặt ảnh hưởng trực tiếp đến độ tin cậy và hiệu suất của động cơ.

Hệ thống được thiết kế để đáp ứng các yêu cầu độ sạch nghiêm ngặt:

Quản lý lọc nâng cao (tất cả bộ lọc đều có thanh nam châm)

Hệ thống sử dụng hệ thống lọc nhiều cấp với thanh nam châm ở tất cả bộ lọc túi nhằm loại bỏ hạt bột:

Đặc điểm lọc:

• Tất cả bộ lọc túi đều được trang bị thanh nam châm để loại bỏ các hạt bột

• Lưới nam châm tại các điểm dòng chảy trả về máy

• Cảnh báo tắc nghẽn với công tắc / thay đổi thủ công mà không làm gián đoạn sản xuất

• Khả năng thay bộ lọc liên tục không ngừng

Tích hợp Sản xuất Thông Minh

Hệ thống đáp ứng các yêu cầu của Công nghiệp 4.0 thông qua khả năng kết nối dữ liệu toàn diện:

Giao tiếp với hệ thống MES

• Giao diện Ethernet RJ-45

• Giao thức dữ liệu mở để tích hợp với hệ thống MES

• Khả năng tải lên và tải xuống dữ liệu sản xuất

Giao diện người vận hành

• Giao diện người dùng máy Siemens (HMI) có màn hình màu

• Hiển thị trạng thái thiết bị và sự cố

• Cảnh báo âm thanh và hình ảnh (đỏ / vàng / xanh lá)

• Chương trình PLC với bảo vệ mật khẩu ba cấp

• Nhắc nhở bảo trì hàng ngày kèm cơ chế nâng cao (người vận hành không thể xóa, yêu cầu xác nhận từ quản lý)

Hệ thống điều khiển

• Bộ điều khiển lập trình SIEMENS S7-1500

• Truyền thông bus PROFINET với bộ biến tần (VFD) và I/O tại hiện trường

• Mức độ bảo vệ thành phần điện: IP54

• Cấu hình đồng hồ đo công suất để giám sát năng lượng

Trường hợp ứng dụng

Giải pháp làm sạch toàn diện

Big Bird Industrial cung cấp giải pháp kỹ thuật toàn diện bao gồm:

Phát triển Quy trình

• Phân tích thành phần cho trục khuỷu ô tô

• Thiết kế quy trình làm sạch cho ứng dụng làm sạch cuối cùng

• Đánh giá yêu cầu về độ sạch

Tích hợp thiết bị

• Hệ thống làm sạch đa trạm

• Công nghệ làm sạch siêu âm (25 kHz)

• Hệ thống làm sạch áp lực cao (15–20 MPa, tối đa 28 MPa)

• Các hệ thống sấy chân không

• Hệ thống băng chuyền và xử lý pallet

• Hệ thống thay đổi vòi phun tự động

Kết nối Sản xuất Thông minh

• Giao diện MES

• Thu thập dữ liệu sản xuất

• Giám sát năng lượng

Tại sao nên chọn Big Bird Industrial

Kinh nghiệm về trục khuỷu ô tô

Big Bird Industrial chuyên cung cấp giải pháp làm sạch chính xác cho các bộ phận truyền động ô tô, với kinh nghiệm đã được chứng minh trong việc làm sạch cuối cùng trục khuỷu cho các nhà sản xuất động cơ ô tô hàng đầu.

Công nghệ làm sạch đa trạm

Hệ thống tích hợp công nghệ làm sạch siêu âm, làm sạch bằng phun, làm sạch điểm cố định áp lực cao (15–20 MPa, tối đa 28 MPa), xả rửa, sấy khí nóng và sấy chân không trong một cấu hình gọn nhẹ gồm 8 trạm nhằm loại bỏ triệt để các chất gây nhiễm bẩn.

Làm sạch áp suất cao với khả năng thay vòi phun tự động

Hệ thống được trang bị chức năng làm sạch áp suất cao ba trục XYZ cùng khả năng thay vòi phun tự động (vòi thẳng, vòi phun quạt và vòi phun nghiêng) nhằm làm sạch chính xác toàn bộ các khoang dầu, lỗ tâm và bề mặt.

Năng lực kỹ thuật ở cấp độ hệ thống

Công ty cung cấp giải pháp trọn gói từ phát triển quy trình làm sạch đến tích hợp vào sản xuất, bao gồm làm sạch siêu âm, làm sạch áp suất cao, sấy chân không và kết nối với hệ thống MES.

Kỹ thuật phi tiêu chuẩn tùy chỉnh

Mỗi chi tiết và dây chuyền sản xuất đều có yêu cầu riêng biệt. Big Bird Industrial cung cấp các giải pháp kỹ thuật tùy chỉnh dựa trên:

• Phân tích cấu trúc và vật liệu của chi tiết

• Phát triển quy trình làm sạch

• Thiết kế đồ gá và tự động hóa theo yêu cầu

• Tích hợp bố trí nhà máy và luồng sản xuất

Câu hỏi thường gặp

Hệ thống làm sạch này xử lý những thành phần nào?

Hệ thống này được thiết kế dành riêng cho trục khuỷu ô tô có chiều dài tối đa 800 mm, đường kính quay tối đa Φ250 mm và trọng lượng tối đa 60 kg trong sản xuất động cơ.

Hệ thống có áp suất làm sạch nào?

Hệ thống thực hiện làm sạch áp suất cao ở mức 15–20 MPa (có thể điều chỉnh tối đa lên đến 28 MPa) với điều khiển thông minh bằng biến tần (VFD), đồng thời kết hợp làm sạch bằng phun ở áp suất 0.5 MPa.

Các công nghệ làm sạch nào được tích hợp?

Hệ thống tích hợp các công đoạn: làm sạch siêu âm (25 kHz), làm sạch bằng phun, làm sạch điểm cố định áp suất cao, xả rửa bằng phun, sấy khí nóng và sấy chân không trong cấu hình 8 trạm.

Có thể loại bỏ những chất gây ô nhiễm nào?

He thong loai bo chat lam mat khi cat, mui kim loai, chat bam dau mo va cac chat bam dang hat tu cac khoang dan dau, cac lo tam va tat ca cac be mat ben ngoai.

Mức độ sạch đạt được là bao nhiêu?

Tong luong chat bam con lai ≤10 mg; luong chat bam trong khoang dan dau ≤3 mg; kich thuoc hat toi da ≤0,6 mm; voi gioi han so luong hat rat nghiem ngat theo tung khoang kich thuoc.

Hệ thống có hỗ trợ tích hợp sản xuất tự động không?

Co. He thong duoc trang bi tinh nang nap tu dong thong qua giao dien robot canh tay may, nhan dien tu dong phoi gia cong, chong sai so va kha nang giao tiep voi he thong MES.

Thời gian chu kỳ điển hình là bao nhiêu?

He thong dat toc do ≤180 giay cho moi chi tiet (bao gom viec nap va xuat phoi bang robot), thoi gian chu ky co the dieu chinh theo yeu cau cu the cua tuyen san xuat.

Làm sạch trục khuỷu cuối cùng trong sản xuất động cơ ô tô

Làm sạch trục khuỷu cuối cùng là một quy trình quan trọng giữa giai đoạn gia công và lắp ráp trong sản xuất động cơ ô tô. Trục khuỷu có các đường dẫn dầu phức tạp, lỗ tâm và bề mặt chính xác đòi hỏi các công nghệ làm sạch tiên tiến để loại bỏ chất làm mát cắt, vụn kim loại, chất bẩn dạng dầu và cặn dạng hạt. Làm sạch bằng sóng siêu âm tiếp cận được các đường dẫn bên trong mà phương pháp phun thông thường không thể đạt tới, trong khi làm sạch áp lực cao đảm bảo loại bỏ triệt để các chất bẩn dai dẳng trên mọi bề mặt.

Làm sạch bằng sóng siêu âm và áp lực cao cho các bộ phận trục khuỷu

Trục khuỷu ô tô đặt ra những thách thức làm sạch đặc biệt do hình dạng phức tạp, các khoang dẫn dầu và bề mặt đạt độ chính xác cao. Làm sạch bằng sóng siêu âm loại bỏ hiệu quả các chất gây nhiễm bẩn khỏi các đường dẫn bên trong và lỗ kín, trong khi làm sạch áp lực cao (15–20 MPa, tối đa 28 MPa) cung cấp lực làm sạch cần thiết để loại bỏ các vết bẩn cứng đầu. Các quy trình làm sạch nhiều giai đoạn kết hợp sấy khô tích hợp đảm bảo loại bỏ hoàn toàn chất gây nhiễm bẩn và bảo vệ chống ăn mòn.

Công nghệ sấy chân không nhằm bảo vệ chi tiết

Công nghệ sấy chân không đảm bảo loại bỏ hoàn toàn độ ẩm khỏi bề mặt và các đường dẫn bên trong của trục khuỷu mà không gây ứng suất nhiệt hay vết nước đọng. Môi trường áp suất thấp làm giảm nhiệt độ hơi bão hòa, từ đó bay hơi hiệu quả độ ẩm còn sót lại. Khi kết hợp với sấy khí nóng, sấy chân không loại bỏ hoàn toàn nguy cơ ăn mòn và vết nước đọng trên các bề mặt đạt độ chính xác cao.

Công nghệ lọc từ tính nhằm loại bỏ các hạt bột

Lọc hiệu quả là điều cần thiết để duy trì chất lượng làm sạch trong quá trình làm sạch trục khuỷu. Bộ tách từ và bộ lọc túi có thanh nam châm loại bỏ hiệu quả các hạt bột sắt khỏi dung dịch làm sạch, bảo vệ bơm và vòi phun đồng thời đảm bảo kết quả làm sạch ổn định. Khả năng thay thế bộ lọc liên tục kèm cảnh báo tắc nghẽn giúp vận hành không ngừng nghỉ mà không gây gián đoạn sản xuất.

Thông số kỹ thuật