Hệ thống làm sạch áp lực cao Stator/Rotor cho bộ hãm chậm trên bộ truyền động xe thương mại

Hệ thống làm sạch áp lực cao Stator/Rotor công nghiệp Big Bird được phát triển nhằm làm sạch sau gia công các chi tiết stator và rotor dùng trong hệ thống bộ hãm chậm trên bộ truyền động xe thương mại. Hệ thống loại bỏ phoi cắt, hạt than chì, bột sắt và dư lượng dung dịch cắt trước khi lắp ráp cuối cùng, đồng thời hỗ trợ sản xuất đa mẫu cho nhiều biến thể chi tiết.

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 xử lý được nhiều biến thể stator/rotor dành cho ứng dụng bộ hãm chậm trên bộ truyền động:

Tất cả chi tiết đều là stator và rotor của bộ hãm chậm trên bộ truyền động dành cho xe thương mại hạng nặng. Hệ thống được thiết kế để xử lý các chi tiết có kích thước tối đa 700 × 600 × 600 mm và trọng lượng tối đa 80 kg.

Sản xuất tự động đa mô hình

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

Nhận diện mã QR

Một thiết bị quét mã QR COGNEX tự động đọc mã nhận dạng chi tiết ngay khi đặt vào vị trí. Bộ quét có thể điều chỉnh theo chiều ngang để dễ dàng bố trí linh hoạt.

Hệ thống kiểm tra hình ảnh

Một hệ thống thị giác COGNEX kèm camera kiểm tra xác nhận loại và hướng đặt của chi tiết ngay khi đặt vào vị trí, đảm bảo lựa chọn chương trình đúng.

Thay đổi pallet thủ công

Hai loại pallet khác nhau đáp ứng toàn bộ 12 biến thể chi tiết. Việc chuyển đổi giữa các nhóm chi tiết (stator và rotor) được thực hiện thủ công bằng hệ thống pallet thay nhanh.

Ngăn ngừa Lỗi

Phát hiện sự hiện diện của chi tiết và xác minh hướng đặt giúp ngăn ngừa lỗi khi đặt chi tiết và đảm bảo tính toàn vẹn của quy trình.

Quy trình làm sạch nhiều giai đoạn

Hệ thống kết hợp nhiều công nghệ làm sạch trong một chuỗi tự động gồm 6 giai đoạn:

Giai đoạn 1: Nạp phôi (1ST)

Công nhân đặt chi tiết lên pallet định vị nằm trên băng tải con lăn nhập liệu. Băng tải vận chuyển chi tiết đến vị trí robot lấy. Robot nắm giữ chi tiết và đưa vào buồng làm sạch.

Sau khi robot gỡ phôi ra, pallet trống được đưa trở lại vị trí nạp để sẵn sàng cho phôi tiếp theo. Trạm này được trang bị chức năng phát hiện hướng phôi, phát hiện sự hiện diện của phôi, quét mã QR và kiểm tra thị giác nhằm nhận dạng chi tiết. Hai loại pallet khác nhau đáp ứng toàn bộ các phôi, với việc chuyển đổi thủ công giữa biến thể stato và rôto.

Giai đoạn 2: Làm sạch bằng dòng chảy rối và điểm cố định (2ST) — 1,0 MPa

Robot 6 trục giữ phôi và đưa vào bể làm sạch bằng dòng chảy rối, vốn đã được đổ đầy dung dịch làm sạch từ trước. Robot linh hoạt thay đổi hướng phôi trong khi các vòi phun xung quanh phun dòng chảy rối nhằm làm sạch toàn bộ bề mặt.

Sau khi làm sạch bằng dòng chảy xoáy, van xả mở ra để xả nhanh bể chứa (thời gian xả ≤5 giây). Robot định vị chi tiết tại các hộp vòi phun cố định được bố trí theo mẫu lỗ trên chi tiết. Robot thay đổi hướng chi tiết để căn chỉnh từng bề mặt với các bảng vòi phun tương ứng, đảm bảo mọi lỗ và khoang rỗng bên trong đều được làm sạch đúng mục tiêu.

Hai bảng hộp vòi phun phục vụ hai nhóm chi tiết lớn và nhỏ, việc chuyển đổi giữa chúng được thực hiện thủ công. Sau khi làm sạch, robot chuyển chi tiết sang trạm tiếp theo. Máy bơm làm sạch tiếp tục bơm đầy bể dòng chảy xoáy để sẵn sàng cho chi tiết tiếp theo.

Giai đoạn 3: Làm sạch áp lực cao (3ST) — ≥35 MPa (có thể điều chỉnh tối đa đến 50 MPa)

Robot chuyển chi tiết tới trạm làm sạch áp lực cao. Robot thay đổi hướng chi tiết để căn chỉnh với các vòi phun cố định áp lực cao, thực hiện làm sạch áp lực cao tại các khu vực then chốt, bao gồm cả lỗ kín và khoang rỗng bên trong.

Trạm này được trang bị vòi phun tuyến tính và vòi phun góc 90° nhằm đảm bảo phủ kín toàn diện. Ngoài ra, các vòi phun xoay áp lực cao (đường kính màn phun ≥60 mm) thực hiện làm sạch quét trên bề mặt chi tiết.

Sau khi làm sạch bằng áp lực cao, robot chuyển chi tiết sang trạm tiếp theo với chức năng thoát nước nghiêng trong quá trình chuyển.

Giai đoạn 4: Rửa tổng hợp (4ST) — Rửa phun + Rửa ngâm rối + Sấy hiệu suất cao

Robot đặt chi tiết lên pallet định vị trong trạm này. Các cơ cấu kẹp cố định chi tiết tại vị trí.

Một bể chứa nước di động mở rộng để bao bọc phôi cùng với bể rửa cố định. Các vòi phun cố định thực hiện quy trình xả nước làm sạch lên phôi. Đồng thời, nước từ từ đổ đầy bể, ngập phôi trong dung dịch làm sạch và tạo ra dòng chảy xoáy nhằm làm sạch kỹ lưỡng cả bên trong lẫn bên ngoài.

Sau quá trình rửa hai giai đoạn, sấy hiệu suất cao loại bỏ độ ẩm trên bề mặt chi tiết. Quá trình sấy này không sử dụng khí nén. Sau khi rửa xong, bể nước di động mở ra, các cơ cấu kẹp nhả ra và robot chuyển chi tiết sang pallet băng tải đầu ra.

Để kéo dài thời gian xả nước, trạm này được trang bị hai vị trí. Robot đặt phôi tại một vị trí trong khi đồng thời lấy phôi đã được xả nước trước đó ra khỏi vị trí còn lại. Các vòi thổi khô cố định cung cấp khả năng làm khô bổ sung khi cần thiết.

Trạm này được trang bị bể nước độc lập, bơm và hệ thống lọc hoạt động ở nhiệt độ môi trường. Hai loại pallet khác nhau phù hợp với các biến thể stato và rôto, với việc chuyển đổi thủ công.

Giai đoạn 5: Sấy chân không (5ST) — ≤10 mbar

Phôi và pallet được vận chuyển vào buồng chân không. Nắp chụp chân không di động phía trên được đẩy ra bằng xy-lanh để tạo thành buồng kín cùng với nắp chụp cố định phía dưới.

Bơm chân không hút khí trong buồng, giảm áp suất xuống mức thấp nhất là 10 mbar. Điều này làm giảm nhiệt độ hơi bão hòa, từ đó bay hơi độ ẩm còn sót lại trên mọi bề mặt cũng như trong các khoang bên trong.

Sau khi sấy chân không, buồng được thông khí, nắp chụp di động trở về vị trí ban đầu và băng chuyền vận chuyển phôi đến trạm tiếp theo.

Giai đoạn 6: Làm nguội và dỡ phôi (6ST)

Phôi được vận chuyển vào kênh làm nguội. Làm nguội bằng khí cưỡng bức và quạt giảm nhiệt độ chi tiết xuống nhiệt độ phòng ±3°C. Kênh làm nguội có thể chứa tối đa 10 phôi xếp hàng chờ. Hệ thống đo nhiệt độ tại ba vị trí trở lên trên mỗi phôi nhằm đảm bảo tính đồng đều về nhiệt độ (chênh lệch giữa nhiệt độ cao nhất và thấp nhất ≤1°C) cũng như tính ổn định nhiệt độ giữa các phôi liên tiếp (độ chênh lệch nhiệt độ giữa hai phôi liền kề ≤3°C).

Sau khi làm nguội, phôi và pallet được vận chuyển đến vị trí dỡ phôi. Nhân viên vận hành tháo phôi ra. Các pallet rỗng được trả lại vị trí nạp liệu thông qua băng chuyền tầng dưới để tái sử dụng pallet. Trạm này được trang bị chức năng phát hiện sự hiện diện của phôi, giám sát nhiệt độ phòng và giám sát nhiệt độ bề mặt phôi.

Công nghệ làm sạch áp lực cao

Hệ thống được trang bị hệ thống làm sạch áp suất cao với khả năng vượt trội:

Khả năng áp suất cao này cho phép loại bỏ hiệu quả các vụn gia công cứng đầu, các hạt than chì và bột sắt khỏi các lỗ kín và các khoang bên trong phức tạp mà phương pháp làm sạch thông thường không thể tiếp cận.

Công nghệ sấy chân không

Hệ thống được trang bị sấy chân không tiên tiến nhằm loại bỏ triệt để độ ẩm:

Sấy chân không đảm bảo các chi tiết đạt trạng thái khô hoàn toàn trước khi chuyển sang các công đoạn tiếp theo, loại bỏ hoàn toàn nguy cơ xuất hiện vết nước hoặc ăn mòn.

Kiểm soát độ sạch kỹ thuật

Trong sản xuất bộ hãm truyền động xe thương mại, độ sạch của các chi tiết stato và rôto ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất và độ tin cậy của bộ hãm.

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

Quản lý lọc tiên tiến

Hệ thống sử dụng bộ lọc ba cấp (hoặc cao hơn):

Đặc điểm lọc:

• Cảnh báo tắc bộ lọc hiển thị trên giao diện người-máy (HMI)

• Khả năng thay bộ lọc liên tục (thay túi lọc ≥15 ngày; thay bộ lọc áp suất cao ≥30 ngày)

• Giám sát chênh lệch áp suất để phát hiện túi lọc bị rách hoặc tắc

• Túi lọc: kích thước 180 × 810 mm

• Truy cập dễ dàng để làm sạch và thay thế

Hệ thống tách dầu

Hệ thống có khả năng tách dầu toàn diện:

• Cấu hình: 2 máy gạt dầu kiểu phao + 1 máy gạt dầu kiểu băng chuyền

• Chu kỳ thay thế máy gạt dầu: ≥2 năm

• Phủ dầu trên bề mặt: <10% diện tích bề mặt chất lỏng

• Tốc độ loại bỏ dầu:  ≥99%

• Độ tin cậy của phao: Vận hành ổn định ≥3 tháng với việc theo dõi mức chất lỏng chính xác

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

• Bộ điều khiển lập trình PLC Siemens S7-1500 với PROFINET

• Hai cổng Ethernet độc lập với địa chỉ IP riêng biệt

• Giao tiếp OPC UA để thu thập dữ liệu

• Khả năng chẩn đoán từ xa nhằm khắc phục sự cố trực tuyến

Giao diện người vận hành

• Màn hình cảm ứng Siemens TP1200 (tối thiểu 12 inch)

• Chuyển đổi giữa tiếng Trung và tiếng Anh

• Hiển thị thông tin phôi

• Chọn chương trình làm sạch

• Giám sát tiến độ làm sạch

• Hiển thị nhiệt độ và áp suất

• Chẩn đoán sự cố và hiển thị cảnh báo kèm hướng dẫn khắc phục

• Giám sát mức chất lỏng trong bể và cảnh báo

Thu thập dữ liệu

• Giám sát sự cố thiết bị (thời gian, tần suất)

• Ghi nhận số lượng sản phẩm và thời gian chu kỳ

• Theo dõi thời gian hoạt động thực tế của thiết bị

• Giám sát mức tiêu thụ điện năng (đồng hồ thông minh SIEMENS)

• Giám sát mức tiêu thụ nước và không khí

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 các bộ phận stato/roto

• Thiết kế quy trình làm sạch các bộ phận bộ hãm truyền động

• Đánh giá yêu cầu về độ sạch

Tích hợp thiết bị

• Các hệ thống làm sạch áp suất cao (35 MPa, tối đa 50 MPa)

• Công nghệ làm sạch xoáy

• Các hệ thống sấy chân không

• Quản lý lọc nhiều cấp

• Hệ thống Băng tải và Xử lý Vật liệu

Kết nối Sản xuất Thông minh

• Giao diện MES (OPC UA)

• Khả năng truy xuất nguồn gốc bằng mã QR

• Thu thập dữ liệu sản xuất

Tại sao nên chọn Big Bird Industrial

Kinh nghiệm về bộ phận truyền động

Big Bird Industrial chuyên cung cấp các giải pháp làm sạch chính xác cho các bộ phận truyền lực ô tô và xe thương mại, với kinh nghiệm đã được chứng minh trong việc làm sạch stato và roto cho các hệ thống bộ hãm truyền động.

Công nghệ làm sạch áp lực cao

Hệ thống đạt áp suất làm sạch cao tới 35 MPa (có thể điều chỉnh tối đa 50 MPa) — cao hơn đáng kể so với các hệ thống làm sạch thông thường — đảm bảo loại bỏ hiệu quả các chất bẩn cứng đầu khỏi các lỗ kín và các khoang bên trong phức tạp.

Công nghệ sấy chân không

Hệ thống đạt mức chân không thấp tới 10 mbar nhằm loại bỏ hoàn toàn độ ẩm trên mọi bề mặt, các lỗ kín và các khoang bên trong — loại bỏ nguy cơ xuất hiện vết nước hoặc ăn mòn.

Năng lực kỹ thuật ở cấp độ hệ thống

Công ty cung cấp giải pháp toàn diện từ phát triển quy trình làm sạch đến tích hợp sản xuất, bao gồm làm sạch áp lực cao, sấy chân không, truy xuất nguồn gốc thông minh 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

Khả năng kỹ thuật phi tiêu chuẩn của công ty cho phép mỗi hệ thống làm sạch được thiết kế riêng theo hình học cụ thể của thành phần, yêu cầu về thời gian chu kỳ, tiêu chuẩn độ sạch và mức độ tự động hóa.

Hỗ trợ sản xuất đa mô hình

Hệ thống xử lý 12 biến thể chi tiết với việc thay đổi pallet và nhận dạng mã QR, hỗ trợ sản xuất linh hoạt cho nhiều nhóm chi tiết khác nhau.

Câu hỏi thường gặp

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

Hệ thống này được thiết kế dành riêng cho các bộ phận stato và rôto dùng trong hệ thống hãm truyền động xe thương mại — gồm 12 biến thể được chế tạo từ gang cầu và gang xám, trọng lượng từ 2,43–10,5 kg.

Hệ thống có áp suất làm sạch nào?

Hệ thống thực hiện làm sạch áp lực cao tối thiểu ở mức 35 MPa, với áp lực tối đa có thể điều chỉnh lên tới 50 MPa thông qua điều khiển biến tần (VFD).

Mức chân không đạt được khi sấy là bao nhiêu?

Hệ thống đạt mức chân không thấp nhất tới 10 mbar nhằm loại bỏ hoàn toàn độ ẩm trên mọi bề mặt cũng như trong các khoang bên trong.

Có thể loại bỏ những chất gây ô nhiễm nào?

Hệ thống loại bỏ phoi kim loại, hạt than chì, bột sắt, dư lượng dung dịch cắt và nhiễm bẩn dầu khỏi bề mặt, lỗ kín và các khoang bên trong.

Mức độ sạch đạt được là bao nhiêu?

Tổng lượng nhiễm bẩn còn lại ≤0,55 mg/kg; các hạt kim loại ≤600 μm; các hạt phi kim loại ≤1200 μm. Độ sạch bề mặt được xác minh bằng cách lau bằng giấy ăn màu trắng (5 lần lau, không đổi màu).

Hệ thống có thể tùy chỉnh không?

Có. Tất cả các thông số—bao gồm thời gian chu kỳ, áp suất làm sạch, nhiệt độ và mức độ tự động hóa—đều có thể tùy chỉnh theo yêu cầu của dây chuyền sản xuất khách hàng.

Thời gian chu kỳ điển hình là bao nhiêu?

Hệ thống đạt thời gian xử lý ≤2 phút mỗi chi tiết, hỗ trợ sản xuất khối lượng lớn trong sản xuất hệ truyền động xe thương mại.

Làm sạch stato/roto trong sản xuất hộp số xe thương mại

Các bộ phận stato và rô-to trong hệ thống hãm truyền động đòi hỏi quá trình làm sạch chính xác để đảm bảo hiệu suất hoạt động đáng tin cậy. Những bộ phận độ chính xác cao này có hình dạng phức tạp—bao gồm các lỗ kín, khoang bên trong và bề mặt hoàn thiện tinh xảo—đòi hỏi công nghệ làm sạch tiên tiến nhằm loại bỏ vụn kim loại, hạt than chì và dư lượng gia công. Các hệ thống làm sạch áp lực cao cung cấp năng lực làm sạch cần thiết để loại bỏ triệt để các chất gây nhiễm bẩn khỏi những bộ phận then chốt này.

Làm sạch áp lực cao (35 MPa) cho các bộ phận truyền động độ chính xác

Việc làm sạch áp lực cao ở mức 35 MPa (có thể điều chỉnh tối đa lên đến 50 MPa) mang lại khả năng loại bỏ chất gây nhiễm bẩn vượt trội đối với các bộ phận truyền động độ chính xác. Áp lực cực cao giúp tách hiệu quả các hạt bám chặt ra khỏi các lỗ kín, khoang bên trong và các hình dạng phức tạp mà phương pháp làm sạch áp lực thấp thông thường không thể tiếp cận được. Điều khiển bằng bộ biến tần cho phép điều chỉnh áp lực phù hợp với yêu cầu riêng của từng bộ phận cũng như mức độ nhiễm bẩn.

Công nghệ sấy chân không (≤10 mbar) nhằm bảo vệ linh kiện

Sấy chân không ở áp suất ≤10 mbar đảm bảo loại bỏ hoàn toàn độ ẩm khỏi mọi bề mặt và các khoang bên trong mà không gây ứng suất nhiệt hay vết nước đọng. Môi trường áp suất thấp này làm giảm nhiệt độ hơi bão hòa, từ đó bay hơi hiệu quả độ ẩm còn sót lại. Kết quả là các linh kiện được làm khô triệt để, sẵn sàng cho các công đoạn tiếp theo, đồng thời loại bỏ hoàn toàn nguy cơ ăn mòn, vết nước đọng hoặc nhiễm bẩn do độ ẩm.

Lọc và quản lý chất lỏng trong quá trình làm sạch áp lực cao

Lọc hiệu quả là điều cần thiết để duy trì chất lượng làm sạch trong các hệ thống làm sạch áp lực cao. Cấu hình lọc ba cấp với bộ lọc trống, bộ lọc túi và bộ lọc nối tiếp bảo vệ bơm áp lực cao khỏi hư hỏng đồng thời giữ cho độ sạch của dung dịch làm sạch luôn ổn định. Khả năng thay bộ lọc liên tục đảm bảo hoạt động không ngừng nghỉ mà không gây gián đoạn sản xuất. Độ chính xác lọc xuống tới 5 μm đảm bảo duy trì chất lượng dung dịch làm sạch nhằm đạt được kết quả làm sạch đồng nhất.

Chi tiết thông số kỹ thuật