Линия за почистване на батерийни корпуси: цикъл от 85 секунди и 3 mg в пет етапа

Общ преглед

Батерийният корпус е голяма тънкостенна алуминиева кутия с фланец, подова част, набор от монтиращи вставки и, при много конструкции, вътрешни усилващи ребра и охладителна плоча, залепена или заварена към основата. Той се почиства след машинна обработка и преди сглобяване, а критерият за приемане обикновено се изразява като общата остатъчна маса в ниски едноцифрени милиграма на детайл.

Трудността при почистването не е във видимата повърхност. Тя е в контактната повърхност на фланеца, в резбовите вставки, в ъглите на джобовете между ребрата и в интерфейса, където охладителната плоча се допира до подовата част. Това са областите, които задържат стружка след машинната обработка и които водят до провал при тест за течове или при процес на залепване.

Big Bird Industrial (по-рано Shimada Big Bird Industrial) произвежда системи за почистване и застраняване на заострени ръбове за компоненти на автомобилни трансмисии от 2001 г., а линията с пет етапа, описана по-долу, следва конфигурацията, използвана в производствени програми с цикъл от 85 секунди и ограничение от 3 mg.

1. Защо батерийните корпуси изискват отделна линия

Корпус с такива размери има голяма повърхност при ниска маса. Лесно се напръсква, лесно се изпълва с вода и трудно се изсушава. Водата се събира в плитките джобове между ребрата и по фланеца, а детайла, който напусне линията влажен, ще провали повторната проверка на чистотата, след като водата изпари и остави разтвореното й съдържание.

Голяма площ, ниска маса, висока задържаща способност за вода

Тънките алуминиеви стени се нагряват и охлаждат бързо, което означава, че детайлът може да кондензира влага от влажния под на производствената зона след изсушаването. Обичайната мярка за противодействие е контролът на температурата на детайла при изхода – не само за премахване на водата в края на процеса на миене.

Фланецът и вградените елементи задават изискванията

Фланцовата повърхност има уплътнение или адхезив, а резбовите вградени елементи приемат винтове със спецификация за момент на затягане. Замърсяването на която и да е от тези повърхности води до теч или грешка при затягане, която се проявява по време на крайната фаза от сглобяването — далеч от мястото за почистване. Затова критерият за чистота на батерийния корпус се формулира по региони, а не като единично число.

2. Пететапната последователност

Линията, която постига 85 секунди и 3 мг, не разчита на един-единствен агресивен етап. Тя разпределя работата в пет етапа, като всеки от тях цели конкретно състояние на замърсяване.

Назначението на всеки етап

Пръскането за почистване отстранява основната част от стружките и охлаждащата течност от всички повърхности едновременно. След това роботизираното целенасочено почистване се фокусира върху фланеца, вставките и ъглите на ребрата, където покритието от пръскане е най-слабо. Изплакването отстранява препаратите за почистване и повторно суспендирани фини частици с отделно филтрирана вода. Продухването отстранява основната част от водата, така че етапът на вакуумно изсушаване да не е принуден да я изпарява. Вакуумното изсушаване отстранява остатъците, които продухването не може да достигне.

3. Сушенето е ограничаващият фактор

При корпус с тези размери стадиите на измиване обикновено не са ограничаващи. Издухването и вакуумът заедно заемат непропорционално голяма част от цикъла, а всеки опит да се намали времето им се проявява като неуспех в сушенето, а не като неуспех в почистването.

Последователността има значение при сушенето

Издухването преди вакуума не е излишно. Въздухът отстранява повечето вода с ниско енергийно потребление; след това вакуумът се справя с остатъчната вода, която се намира в геометрични участъци, недостъпни за въздушния поток. Ако редът се обърне, вакуумната камера трябва да изпари свободната вода, което отнема значително повече време от изпаряването на тънка водна пленка.

Температура на детайла при изхода

Детайл, който напуска машината топъл, ще се охлади по конвейера и може да кондензира влага от околната среда. Поддържането на температурата при изхода близо до температурата на околната среда избягва този проблем, без да се добавя допълнителна охладителна станция. При тънкостенни корпуси това е измерим параметър и трябва да влезе в критериите за приемане заедно със сухостта.

4. Обработка и обхващане на варианти

Корпусите на батерии се различават по дължина и по модела на ребрата в рамките на един автомобилна програма, а линията, която обработва само един вариант, става задръстена веднага щом програмата включи втори вариант. Затова концепцията за обработка е толкова важна, колкото и самият процес.

Роботизирана обработка срещу специализиран пренос

Робот може да вземе корпус, да го ориентира за отцеждане и да го постави на станция, без да се изисква специален механизъм за всеки вариант. Тази гъвкавост води до загуба на цикълно време при вземането и поставянето, поради което концепцията за обработка се избира спрямо такта, а не само спрямо броя на варианти.

Общи приспособления

Когато корпусите се различават само по дължина, приспособление с регулируеми опори може да обхваща няколко варианта с един и същ комплект инструменти. Когато моделът на ребрата се различава, приспособлението обикновено изисква подложки, специфични за всеки вариант, а времето за преустройство става част от техническата спецификация на линията.

5. Филтрация за големи обеми

Голямата корпусна част съдържа голям обем течност по повърхностите си, а всеки литър, който се връща в резервоара, носи със себе си всичко, което е събрал. Филтрацията за този клас линии се избира според обема вода, която се отнася от детайла, а не само според дебита на помпата.

Изплаквателната верига обикновено е отделена от мийната верига, тъй като изплаквателната вода работи при значително по-ниско ниво на замърсяване и рециклирането ѝ през мийния резервоар противоречи на нейната цел. Филтри-торби с автоматично обратно изплакване и дублиращ елемент позволяват подмяна без спиране на линията – при такт от 85 секунди това не е удобство, а задължително условие.

6. Обработка на тънкостенни детайли без деформация

Корпусът на батерията е стабилен в собствената си равнина и гъвкав извън нея. Придържането му за два ъгъла деформира пода, а фиксирането му по фланеца, за да се противодейства на тази деформация, може да изкриви точно онази повърхност, чиято равност е проверявана по-нататък. Следователно концепцията за обработката взаимодейства с изискванията за качество и при големи алуминиеви корпуси това не е само теоретична загриженост.

Обичайният подход е да се подпира детайлът върху рамка, която съответства на неговите монтажни точки, и да се вдига чрез тези точки, а не чрез стените. Когато детайлът трябва да се обърне за отцеждане, оста на въртене се разполага така, че силата на стягане да минава през най-стабилната секция. Приспособление, проектирано само за задържане, без да се взема предвид пътят на товара, ще произведе детайли, които имат различни измервания в приспособлението в сравнение с тези върху плоска повърхност.

Време за отцеждане като проектен параметър

Големите равни повърхности задържат вода както във филм, така и в джобове. Накланянето на детайла по време на прехвърляне позволява този филм да се оттече преди етапа на издухване, което намалява натоварването върху сушилното оборудване. При цикъл от 85 секунди 10-секундното наклонено прехвърляне може да даде по-голяма ефективност от по-мощен издухващ вентилатор, тъй като отстранява водата чрез гравитация без енергийни разходи.

Същата логика се прилага и при прехвърлянето между изплакването и издухването. Детайлът, който се движи хоризонтално, запазва водния си филм; детайлът, който се движи под ъгъл, губи филма. Подреждането на обработката, а не сушилното оборудване, често е най-евтиният начин за съкращаване на етапа на сушене за голям корпус и се определя още на етапа на чертане, а не по време на пускане в експлоатация. Където позволява наличното подово пространство, кратка наклонена конвейерна секция струва по-малко от еквивалентната мощност на издухващ вентилатор.

Често задавани въпроси

Защо батерийният корпус изисква пет етапа?

Тъй като всеки етап отстранява различен вид замърсяване: големи чипове, недостъпни участъци, остатъци от препарат за почистване, голямо количество вода и задържана вода. Комбинирането на етапи е възможно, но обикновено увеличава времето за цикъл, тъй като единичният етап трябва да е по-мек от етапа, който замества.

Може ли само продуването да осигури необходимата сухота?

Рядко при ребрести корпуси. Въздухът следва същия път като водата и я изтласква в джобове, а не навън от тях. За геометрията, която въздухът не може да изчисти, са необходими вакуум или промяна на ориентацията.

Как се потвърждава стойността от 3 mg при такава голяма детайл?

Чрез вземане на проби от определени области, а не от целия детайл, като се използва методът за екстракция, посочен в спецификацията. Фланецът, вградените елементи и ъглите на ребрата се изследват отделно, тъй като техните индивидуални граници се различават.

Има ли нужда линията от отделен тест за течове?

Обикновено това прави охладителна плоча или запечатан корпус, а тестът за течове обикновено се извършва след сушенето, за да не остатъчната вода скрие теч или не замърси тестовата инсталация. Почистването и тестът за течове са отделни процеси, но споделят една и съща концепция за работа.

Заключение

Цикълът от 85 секунди и ограничението от 3 mg не са в противоречие помежду си, защото линията прекарва времето си там, където изискването всъщност се прилага: върху фланеца, вставките, ъглите на ребрата и водата, която остава в тях. По-кратка линия, която пропуска стадия на изплакване или вакуумно изсушаване, няма да даде отказ в същата точка.

При специфициране на този клас оборудване полезни входни данни са граничните стойности за чистота по региони, методът за изсушаване, списъкът на варианти и тактовото време. При наличието на тези четири параметъра броят на стадиите и разпределението им по работни места се определят автоматично, а ценовото предложение става сравнимо с това на друг доставчик.