Ротационни почистващи машини с една станция: случаят при тегло под 300 кг

Общ преглед

Единичната ротационна мивка е най-малко впечатляващата машина в почистващото отделение и най-често срещаната в заводи, които произвеждат много артикули при умерени обеми. Детайлът се поставя в нея, фиксатурата се завърта, неподвижни дюзи около камерата го почистват от няколко посоки и детайлът излиза. Целият процес протича на едно място.

Предимството ѝ не е скоростта. Многостациона линия винаги ще надмине производителността ѝ за един високотомен артикул. Предимството ѝ е, че една машина може да обслужва широк спектър от артикули чрез смяна на фиксатурата и програмата, като заема площ, която се побира в бокс, а не в цяла зала.

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 едностационалните машини от тази серия се използват точно за тази цел: смесени семейства от части, умерен обем и изискване за чистота, което е реално, но не е изключително.

1. Какво всъщност представлява една едностационална машина

Определящата характеристика е, че всички технологични етапи протичат на едно и също място, последователно, без частта да напуска фиксиращото приспособление.

Едно фиксиращо приспособление, няколко етапа

Миене, изплакване, издухване и сушене се извършват в една и съща камера, като частта се закрепва само веднъж. Това намалява манипулациите до едно натоварване и едно разтоварване, което е основният източник на спестяване на труд, и елиминира грешката при повторно позициониране, която възниква при преместване на частта между стационални позиции.

Въртене вместо движение на дюзите

Фиксатурата завърта детайла през пръстен от неподвижни дюзи, вместо да движи дюзите около неподвижен детайл. Това разположение е механично просто: един двигател, един комплект дюзи и никакъв робот. Затова машината е достъпна по цена и при малки обеми, тъй като движението е ротационно, а покритието се осигурява от геометрията на пръстена.

2. Какво дава ротацията

Ротацията не е само начин за представяне на повърхности. Тя променя начина, по който течността се държи върху детайла, което е причината да се използва както при сушене, така и при миене.

Покритие чрез геометрия

Детайл, който се върти вътре в пръстен от дюзи, представя целия си периметър на едни и същи струи само за една пълна революция. Дюзите могат да бъдат под ъгъл, за да достигнат лица, отвори и вдлъбнатини в различни точки от ротацията, което означава, че пръстенът може да се нагласи според семейство детайли, а не според един отделен детайл.

Отцеждане и центрофугално отстраняване

Въртящата се част отвежда водата от повърхностите, които биха я задържали в неподвижно състояние, а високоскоростното въртене в края на цикъла изхвърля течността, вместо да се чака тя да капне. Затова въртящите се машини сушат по-ефективно, отколкото би предположила техната въздушна мощност.

3. Обхватът на партиите, при който машината има предимство

Машината има предимство там, където обемът по артикул е твърде нисък, за да се оправдае линия, и твърде висок, за да се оправдае ръчно почистване.

Опитно и малкосерийно производство

Опитни части за предавки, предпроизводствени серии и малкосерийни варианти попадат в една и съща категория: частите са реални, изискванията за чистота са реални, а годишният обем не позволява амортизация на линия. Едностанционна машина, проектирана за семейство такива части, обслужва всички от тях с по един фиксатор и по една програма.

Където цикъл от две до десет минути е приемлив

Въртяща се едностанционна машина, която изпълнява няколко етапа последователно, произвежда цикъл, измерван в минути, а не в секунди. Това е приемливо при обем от няколкостотин части седмично и неприемливо при обем от няколкостотин части на час. Границата е аритметична и трябва да се изчисли преди чертането на компоновката.

4. Кога престава да е правилният отговор

Над определен обем последователната структура става узкото място, тъй като всеки етап чака предишния. Линия, която изпълнява миене и сушене едновременно в паралелни станции върху различни части, произвежда по една част за цикъл; една станция произвежда по една част за сумата от цикловите времена.

Другата граница е масата на частта. Въртенето изисква фиксиращо устройство, което може да задържи частта, и двигател, който може да я завърти. Над няколкостотин килограма двигателът, системата за стягане и изискванията за безопасност нарастват по-бързо от ползата от увеличения капацитет, а за обработката се използват кранове и каруци върху по-голяма машина.

5. Инструменти и смяна.

На машина, която обработва семейство детайли, инструментът е гъвкавостта. Приспособление, което се ориентира по обща характеристика за цялото семейство и има регулируеми опори за различията, се променя за минути; приспособление, проектирано за едно конкретно детайло, се променя за часове.

Програмата осигурява останалото: скорост на въртене, времетраене на етапите, кои дюзи са активни и скорост на въртене в края на сушенето. На въртяща се машина тези четири настройки извършват повечето адаптации, поради което преходът между различни детайли на добре проектирана машина е кратък, въпреки че машината няма робот за препрограмиране.

6. Задаване на едно

Спецификацията за едностациона въртяща се мивка трябва да посочва обхвата на семейството детайли по дължина, диаметър и маса; етапите и техните времена; скоростите на въртене и въртене до спиране; граничната стойност за чистота и критерия за сушене; както и времето за преход между две поименувани детайла.

Двете цифри, които най-често се пропускат, са скоростта на въртене в края на сушенето и времето за превключване. Първата определя дали изобщо е възможно да се постигне критерият за сухост, а втората – дали машината действително обслужва семейството, за което е закупена. Трета цифра, която заслужава да се добави, е времето, необходимо за достигане на работна температура от студено състояние, тъй като при машина, използвана периодично, тази стойност определя каква част от работното време е продуктивна.

7. Енергия, вода и обем на ваната

Едностациона машината има малък резервоар, а този единствен факт определя повечето от нейното поведение по време на работа в двете посоки.

Защо малкият резервоар е предимство

Малкият обем се загрява бързо, което означава, че машината е готова скоро след стартиране, а не след един час. Освен това смяната на разтвора във ваната изисква малко количество химикали и малко време за простои, така че ваната може да се подновява на кратки интервали вместо да се използва дълго време. При работа с нисък обем това е истинско предимство, тъй като вана, която стои без употреба в продължение на дни, все пак се деградира.

Защо това също е ограничение

Малкият резервоар има малка буферна способност срещу замърсяване. Партите, които са силно маслени, могат да го натоварят за един работен цикъл, а машината няма резерв, за да разреди това натоварване. Практическият резултат е, че филтрацията и отделянето на маслото имат пропорционално по-голямо значение при малка машина в сравнение с голяма, а пренебрегването им е най-честата причина за недостатъчната производителност на едностанционната мивка.

Същото важи и за етапа на изплакване. При малка машина резервоарът за изплакване също е малък и ако се захранва от резервоара за миене, а не от отделен източник, той достига нивото на замърсяване на резервоара за миене след няколко цикъла. Отделна верига за изплакване със собствена филтрация не е лукс за този клас оборудване; тя е разликата между истинско изплакване и повторно намокряне на детайла с мръсна течност.

Отварянето на вратата е другият енергиен аспект. Всеки товар освобождава топлина и пара в помещението, а машината, която работи с много цикли в час, губи повече енергия през вратата, отколкото през стените. Това е една от причините, поради които едностациона машината е подходяща за умерени, а не за високи честоти на цикли: над определена честота загубите през отвора стават доминиращ фактор. Отсмукването от отвора на вратата, а не от тавана на камерата, улавя парата там, където се отделя, и поддържа по-ниска влажност в помещението.

Често задавани въпроси

Може ли едностациона машината да достигне граница от 2 mg?

При детайл без затворени канали — понякога. При детайл с водна рубашка или маслен канал решаващата фаза е запушването на отворите или промиването чрез вмъкване, които проста ротационна машина няма.

По-добро ли е ротационното движение от неподвижния детайл с подвижни дюзи?

То е по-евтино и механично по-просто. Подвижните дюзи достигат до конструктивни елементи, които пръстеновидна дюза не може да обслужи — именно затова в системите с високо налягане се използват ланси, а не ротационна оправка.

Колко части в час може да произвежда?

Това зависи изцяло от сумата от времето за всяка стъпка. Последователност от пет минути произвежда най-много дванадесет части в час; последователност от две минути — тридесет. Тази цифра трябва да се посочва заедно с последователността, а не самостоятелно.

Нужен ли е робот за зареждане?

Не непременно. Много машини се зареждат ръчно, тъй като частите са леки и обемът е умерен, а ръчното зареждане често е по-бързо от робота при нерегулярно подаване.

Заключение

Едностациона въртяща се мивка е подходящата машина, когато семейството от части е широко, обемът на всяка част е умерен, а разполагаемото пространство е ограничено. Въртенето осигурява покритие и отцеждане чрез един двигател вместо робот.

Тя престава да е подходящото решение, когато сумата от времето за стъпките не може да отговаря на такта или когато масата на частта надвишава възможностите на фиксиращото устройство. И двете ограничения могат да се изчислят предварително — именно затова те се включват в техническата спецификация.