Hệ thống làm sạch vỏ động cơ điện tích hợp tự động hóa dành cho phương tiện năng lượng mới

Hệ thống làm sạch vỏ động cơ điện tích hợp tự động hóa của Big Bird Industrial được phát triển nhằm làm sạch sau gia công đối với các vỏ nhôm dùng trong sản xuất hệ truyền động điện cho phương tiện năng lượng mới. Hệ thống loại bỏ các dư lượng từ quá trình gia công và đúc trước khi lắp ráp cuối cùng, đồng thời hỗ trợ sản xuất đa mẫu với khả năng thay đổi dụng cụ tự động 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 hỗ trợ nhiều biến thể vỏ động cơ điện tích hợp cho các ứng dụng xe năng lượng mới:

Tất cả chi tiết gia công đều là vỏ nhôm dành cho ứng dụng hệ truyền động điện xe năng lượng mới. Hệ thống được thiết kế với khả năng tự thay dao cụ, hỗ trợ nhiều biến thể chi tiết gia công thông qua hệ thống kho đồ gá.

Thay đổi dụng cụ tự động và sản xuất đa mô hình

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

Nhận diện mã QR

Hệ thống quét mã QR COGNEX tự động đọc mã nhận dạng phôi ngay khi nạp vào. Hệ thống chọn chương trình làm sạch phù hợp dựa trên thông tin từ mã QR.

Hệ thống kiểm tra hình ảnh

Hệ thống thị giác COGNEX xác định loại và hướng đặt phôi, điều khiển robot nắm bắt và xử lý chính xác.

Tự động thay đổi dụng cụ

Mỗi robot được trang bị bộ thay đổi dụng cụ tự động (Stäubli) và kho kẹp có khả năng lưu trữ 4 bộ kẹp. Hệ thống tự động thay kẹp dựa trên mã nhận dạng phôi, cho phép sản xuất đa mô hình liên tục mà không cần can thiệp thủ công.

Cấu hình ba robot

Hệ thống sử dụng ba robot FANUC với quy trình làm việc phối hợp:

• Robot 1: Làm sạch xáo trộn + Làm sạch áp lực cao kiểu quay

• Robot 2: Làm sạch bằng sóng siêu âm và bàn giao + Làm sạch áp lực cao tại vị trí cố định

• Robot 3: Xử lý rửa sơ bộ + Rửa lần hai + Thổi khô

Quy trình làm sạch nhiều giai đoạn

Hệ thống kết hợp nhiều công nghệ làm sạch trong một chuỗi tự động gồm 11 giai đoạn:

Giai đoạn 1: Nạp liệu

Robot cần cẩu trên cao từ dây chuyền tự động nạp phôi vào bàn nạp của hệ thống làm sạch. Hệ thống băng tải vận chuyển phôi và bàn nạp đến vị trí robot lấy phôi.

Trạm nạp liệu bao gồm:

• Quét mã QR tự động để nhận diện phôi (COGNEX)

• Hệ thống thị giác để nhận diện loại và hướng đặt phôi (COGNEX)

• Nút khởi động hai tay, nút dừng khẩn cấp và màn chắn an toàn bằng tia hồng ngoại

• Thổi khí tự động để làm sạch các vị trí định vị pallet trống sau khi robot gắp

• Tương thích với cả chế độ nạp thủ công và tự động

• Băng tải con lăn nâng ở cả hai đầu nhằm tuần hoàn pallet tự động

Giai đoạn 2: Làm sạch xáo trộn và làm sạch tại điểm cố định (1,5 MPa)

Robot 1 nắm giữ chi tiết và chuyển nó vào bể làm sạch xáo trộn, vốn đã được đổ đầy dung dịch làm sạch trước đó. Robot linh hoạt thay đổi hướng chi tiết trong khi các vòi phun hướng dòng chảy xáo trộn tới toàn bộ bề mặt.

Trong quá trình làm sạch xáo trộn, đồ gá của robot lắp chặt các nút bịt lỗ áo nước nhằm ngăn mạt nhôm xâm nhập vào khoang áo nước trong quá trình làm sạch.

Sau khi làm sạch xáo trộn, van xả mở ra để thoát nước nhanh. 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 đều được làm sạch có mục tiêu.

Sau khi làm sạch, robot chuyển phôi sang trạm tiếp theo với chức năng nghiêng–tháo nước trong quá trình chuyển. Máy bơm làm sạch tiếp tục cấp đầy bể khuấy để sẵn sàng cho phôi tiếp theo.

Giai đoạn 3: Làm sạch xoay áp suất cao (40 MPa)

Robot 1 chuyển phôi sang trạm làm sạch xoay áp suất cao. Các vòi phun xoay áp suất cao cung cấp lực làm sạch 40 MPa tới các khu vực mục tiêu trên phôi. Sau khi làm sạch, robot chuyển phôi sang trạm tiếp theo với chức năng nghiêng–tháo nước trong quá trình chuyển.

Giai đoạn 4: Làm sạch siêu âm

Robot 1 chuyển phôi sang bàn định vị tại trạm làm sạch siêu âm. Nắp bể siêu âm đóng tự động trong quá trình làm sạch. Trạm này có hai vị trí, cho phép mỗi phôi trải qua hai chu kỳ làm sạch siêu âm.

Sau khi làm sạch bằng sóng siêu âm, Robot 2 gắp phôi từ pallet định vị và chuyển sang trạm tiếp theo. Khi thay đổi mẫu xe, pallet định vị được thay thủ công bằng một thiết kế đơn giản, nhẹ, có cơ chế chống sai cứng.

Giai đoạn 5: Làm sạch áp lực cao tại điểm cố định (40 MPa)

Robot 2 chuyển phôi tới trạm làm sạch áp lực cao tại điểm cố định. Các vòi phun cố định tuyến tính cung cấp áp lực làm sạch 40 MPa vào các khu vực mục tiêu. Sau khi làm sạch, robot chuyển phôi sang trạm tiếp theo với chức năng thoát nước nghiêng trong quá trình chuyển. Một luồng khí ngắn thổi bay phần dung dịch làm sạch dư trước khi phôi đi vào trạm tiếp theo.

Giai đoạn 6: Rửa xả phun sơ bộ

Robot 2 đặt phôi lên pallet định vị tại trạm này rồi rút về. Cửa trạm đóng lại và hộp vòi phun hạ xuống để thực hiện rửa xả phun lên phôi. Các vòi phun chuyên dụng thực hiện rửa xả nút bọc nước cho các vỏ cụ thể.

Sau khi xả nước, hộp vòi phun trở về vị trí ban đầu, cửa trạm mở ra và Robot 3 gắp chi tiết và chuyển sang trạm tiếp theo. Đối với việc thay đổi mẫu xe, bàn gá định vị được thay thủ công bằng thiết kế đơn giản, nhẹ, có cơ chế chống sai cứng.

Giai đoạn 7: Xả nước lần hai bằng vòi phun

Robot 3 gắp chi tiết và thực hiện xả nước lần hai bằng vòi phun. Các vòi phun chuyên dụng cung cấp chức năng xả nước cho nút bịt áo nước trên các vỏ cụ thể (hướng làm sạch ngược với Giai đoạn 6). Sau khi xả nước, Robot 3 chuyển chi tiết sang trạm tiếp theo.

Giai đoạn 8: Sấy khô tại điểm cố định

Robot 3 thực hiện thoát nước nghiêng trong quá trình di chuyển, sau đó đặt chi tiết vào các hộp vòi phun cố định được bố trí phù hợp với mô hình lỗ trên chi tiết. Không khí nén cung cấp chức năng sấy khô có mục tiêu cho tất cả lỗ và đường dẫn.

Các vòi phun nút bịt chuyên dụng cung cấp quá trình thổi khô cục bộ cho các vỏ bọc cụ thể, đảm bảo chất lỏng trong khoang làm mát có thể thoát hoàn toàn. Sau khi thổi khô tại vị trí cố định, robot thực hiện thổi khô quét trên toàn bộ bề mặt chi tiết gia công. Sau khi sấy khô, Robot 3 đặt chi tiết gia công lên giá đỡ định vị sạch và khô tại đầu ra.

Giai đoạn 9: Thổi khô lần hai

Chi tiết gia công và giá đỡ được vận chuyển đến trạm này. Cửa trạm đóng lại và các hộp vòi phun thực hiện thổi khô cả chi tiết gia công lẫn giá đỡ. Trạm này được trang bị chương trình làm sạch/thổi khô tự động dành riêng cho giá đỡ, với các đường dẫn làm sạch và thổi khô có thể tự động chuyển đổi.

Giai đoạn 10: Sấy chân không

Chi tiết gia công được vận chuyển vào buồng chân không. Nắp chụp chân không phía trên di chuyển ra nhờ tác động của xy-lanh, bao kín chi tiết gia công trong một buồng kín. Bơm chân không hút khí trong buồng, loại bỏ độ ẩm còn sót lại trong các khoang bên trong và các lỗ kín.

Giai đoạn 11: Làm nguội và dỡ tải

Phôi được vận chuyển đến điểm dỡ hàng. Quạt làm mát giảm nhiệt độ chi tiết xuống 20±3°C tại đầu ra. Đầu ra có thể chứa tối đa 4 phôi xếp hàng chờ. Tất cả băng tải đầu ra đều được trang bị nắp che bảo vệ nhằm ngăn ngừa nhiễm bẩn thứ cấp. Băng tải con lăn nâng ở cả hai đầu trả lại các pallet rỗng về vị trí đặt pallet của robot thông qua băng tải tầng dưới. Hệ thống dành sẵn không gian để sau này lắp thêm trạm làm sạch và sấy pallet.

Kiểm soát độ sạch kỹ thuật

Trong sản xuất hệ truyền động điện cho xe năng lượng mới, độ sạch của các đường dẫn bên trong vỏ hộp số điện ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất và độ tin cậy của các cụm truyền động điện.

Hệ thống được thiết kế nhằm đáp ứng các yêu cầu khắt khe về độ sạch đối với từng loại chi tiết gia công:

Chất lượng sấy được kiểm tra bằng cách lau bề mặt phôi bằng giấy lọc — không để lại dấu ẩm nhìn thấy được và không xuất hiện sương nước khi thổi khí qua tất cả loại lỗ.

Quản lý lọc tiên tiến

Hệ thống sử dụng hệ thống lọc nhiều cấp:

Tất cả bộ lọc đều có chức năng cảnh báo sớm và cảnh báo tắc nghẽn. Bộ gạt dầu kiểu phao và bộ gạt dầu kiểu băng tải loại bỏ dầu nổi trên dung dịch làm sạch nhằm kéo dài tuổi thọ dung dịch.

Hệ thống robot

Hệ thống sử dụng ba robot FANUC:

Tất cả robot đều hoàn toàn chống nước đạt chuẩn IP67, được chế tạo từ vật liệu không gỉ và có cảm biến được niêm phong kín. Mỗi robot được trang bị bộ thay đổi công cụ tự động (Stäubli) và có thể truy cập vào kho đồ gá với 4 bộ đồ gá. Độ chính xác định vị lặp lại ≤ ±0,2 mm. Các bề mặt kẹp và chốt định vị của đồ gá không sử dụng bề mặt gia công cơ khí (trừ các bề mặt và lỗ phục vụ quá trình gia công).

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 được trang bị mô-đun giao diện mạng MES

• Hỗ trợ truyền thông Ethernet

• Theo dõi phôi dựa trên mã QR

• Thu thập dữ liệu sản xuất

Giao diện người vận hành

• Màn hình cảm ứng HMI Mitsubishi

• Hiển thị trạng thái thiết bị theo thời gian thực kèm trực quan hóa đồ họa

• Hiển thị và điều chỉnh thông số làm sạch

• Cảnh báo âm thanh và hình ảnh cùng bộ nhớ lưu trữ hơn 500 cảnh báo (thời gian, địa chỉ, nguyên nhân, giải pháp)

• Chế độ vận hành tự động và thủ công với bảo vệ liên động

Tính năng thông minh

• Chức năng tuần hoàn tự động cuối tuần nhằm ngăn ngừa suy giảm chất lượng chất lỏng

• Khả năng chẩn đoán từ xa

• Giao diện sao lưu dữ liệu và kết nối mạng

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

• Thiết kế quy trình làm sạch

• Đánh giá yêu cầu về độ sạch

Tích hợp thiết bị

• Hệ thống làm sạch phối hợp đa robot

• Công nghệ làm sạch áp lực cao (40 MPa)

• Hệ thống làm sạch siêu âm (2 trạm)

• Công nghệ sấy chân không

• Hệ thống thay dụng cụ tự động với thư viện kẹp

• Quản lý lọc nhiều cấp

• Hệ thống Băng tải và Xử lý Vật liệu

Kết nối Sản xuất Thông minh

• Giao diện MES

• Khả năng truy xuất nguồn gốc bằng mã QR

• Thu thập dữ liệu sản xuất

Tại sao nên chọn Big Bird Industrial

Trải nghiệm linh kiện xe điện

Big Bird Industrial chuyên về 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 vỏ động cơ điện (e-drive housing) cho xe năng lượng mới, áp dụng cho nhiều loại truyền động điện trên 9 biến thể chi tiết.

Công nghệ làm sạch đa robot

Hệ thống sử dụng ba robot FANUC phối hợp với khả năng tự động thay đổi công cụ và bộ lưu trữ kẹp, cho phép làm sạch hiệu quả các hình dạng phức tạp của vỏ hộp truyền động điện bằng nhiều công nghệ làm sạch trong một chuỗi sản xuất duy nhất.

Các công nghệ làm sạch tích hợp

Hệ thống kết hợp làm sạch rối (1,5 MPa), làm sạch áp lực cao xoay (40 MPa), làm sạch siêu âm tại hai trạm, làm sạch áp lực cao tại điểm cố định (40 MPa), xả rửa phun hai giai đoạn, sấy thổi hai giai đoạn và sấy chân không nhằm loại bỏ triệt để các chất gây nhiễm bẩn.

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 vào sản xuất, bao gồm phối hợp đa robot, làm sạch áp lực cao, làm sạch siêu âm, sấy chân không và hệ thống tự động thay đổi công cụ.

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 kẹp và tự động hóa theo yêu cầu

• Cấu hình hệ thống tự động thay đổi công cụ

• 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 truyền động điện

Với sự tăng trưởng nhanh chóng của các phương tiện năng lượng mới, Big Bird Industrial cung cấp các giải pháp làm sạch chuyên biệt cho các bộ phận truyền động điện, hỗ trợ các nhà sản xuất trong quá trình chuyển đổi sang sản xuất điện hóa.

Câu hỏi thường gặp

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

Hệ thống này được thiết kế dành riêng cho vỏ động cơ điện tích hợp và các bộ phận truyền động điện dùng trong sản xuất phương tiện năng lượng mới, bao gồm nắp cuối động cơ, vỏ hộp giảm tốc, vỏ biến tần, nắp trước/sau và vỏ động cơ.

Các công nghệ làm sạch nào được tích hợp?

Hệ thống tích hợp làm sạch rối (1,5 MPa), làm sạch áp lực cao xoay (40 MPa), làm sạch siêu âm tại hai trạm, làm sạch áp lực cao định điểm (40 MPa), xả phun hai giai đoạn, sấy thổi hai giai đoạn, sấy chân không và làm mát.

Hệ thống xử lý nhiều loại chi tiết khác nhau như thế nào?

He thong co tinh nang nhan dien tu dong ma QR, kiem tra bang thay giac de xac dinh huong, va he thong thay doi dung cu tu dong voi mot kho dung cu cho moi robot (4 dung cu tren moi robot), giup san xuat lien tuc cac mau san pham khac nhau tren 9 bien the chi tiet.

Có thể loại bỏ những chất gây ô nhiễm nào?

He thong loai bo cac mui kim loai, cac chat con lai tu qua trinh dut, cac hat do gia cong va cac chat lam mat bi nhiem ban tu cac duong dan ben trong phuc tap, cac vo nuoc lam mat va cac be mat ben ngoai.

Mức độ sạch đạt được là bao nhiêu?

Cac yeu cau ve do sach se phu thuoc vao dac tinh cua tung bo phan, thuong dao dong tu 7,2 mg den 9,3 mg tong luong chat bam con lai, voi viec kiem soat chat che phan bo kich thuoc hat va cac yeu cau ve luc cang be mat theo tieu chuan DIN 8296 (≥ 32–36 mN/m).

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, mức độ tự động hóa và cấu hình lọc — đều có thể tùy chỉnh theo yêu cầu dây chuyền sản xuất của khách hàng.

Làm sạch vỏ động cơ điện trong sản xuất phương tiện năng lượng mới

Quá trình làm sạch vỏ bộ truyền động điện tích hợp là một công đoạn then chốt trong sản xuất hệ truyền động điện cho xe năng lượng mới. Những vỏ nhôm phức tạp này kết hợp nhiều chức năng—động cơ, bộ nghịch lưu và bộ giảm tốc—trong một chi tiết duy nhất, do đó đòi hỏi các công nghệ làm sạch tiên tiến nhằm loại bỏ dư lượng gia công và tạp chất từ quá trình đúc khỏi các đường dẫn nội bộ phức tạp, áo nước và kênh làm mát. Độ sạch của các thành phần bộ truyền động điện ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất, hiệu quả và độ tin cậy của các bộ truyền động điện.

Hệ thống làm sạch đa robot có chức năng thay đổi dụng cụ tự động

Việc sản xuất các bộ phận hệ truyền động điện đòi hỏi các giải pháp làm sạch linh hoạt và hiệu quả cao, có khả năng xử lý nhiều loại chi tiết khác nhau. Các hệ thống làm sạch sử dụng nhiều robot tích hợp chức năng tự động thay đổi công cụ cho phép sản xuất hỗn hợp các mô hình một cách liền mạch mà không cần can thiệp thủ công. Quy trình phối hợp giữa các robot tối ưu hóa thứ tự làm sạch, rút ngắn thời gian chu kỳ đồng thời đảm bảo chất lượng làm sạch đồng nhất trên mọi loại chi tiết. Thư viện đồ gá với 4 đồ gá trên mỗi robot mang lại tính linh hoạt để xử lý tối đa 9 loại chi tiết.

Làm sạch bằng sóng siêu âm và áp lực cao dành cho các vỏ bọc phức tạp

Các vỏ bộ truyền động điện phức tạp với hình học bên trong tinh vi đặt ra những thách thức làm sạch đặc biệt. Làm sạch bằng sóng siêu âm tiếp cận được các khoang bên trong và lỗ kín mà phương pháp phun thông thường không thể chạm tới, trong khi làm sạch áp lực cao (40 MPa) loại bỏ hiệu quả các cặn bám dai dẳng trên bề mặt ngoài và các đường dẫn dầu. Hệ thống làm sạch siêu âm hai trạm cho phép kéo dài chu kỳ làm sạch mà không ảnh hưởng đến năng suất sản xuất tổng thể.

Lọc và quản lý chất lỏng trong quá trình làm sạch vỏ bộ truyền động điện

Việc lọc và quản lý chất lỏng hiệu quả là yếu tố thiết yếu để duy trì chất lượng làm sạch ổn định trong quá trình làm sạch vỏ bộ truyền động điện. Các cấu hình lọc nhiều cấp độ kết hợp bộ lọc trống (50 μm), bộ lọc túi (20 μm / 10 μm) và tách dầu cho phép vận hành liên tục kèm cảnh báo tự động khi cần thay bộ lọc. Độ chính xác lọc xuống tới 10 μm đảm bảo duy trì chất lượng chất lỏng làm sạch, giảm thiểu nguy cơ nhiễm bẩn lại và kéo dài tuổi thọ chất lỏng.

Thông số kỹ thuật