سلول تمیزکننده رباتیک ضدآب با شش محور برای بدنه‌های شیر: تمیزکردن انعطاف‌پذیر با هدف پاکیزگی ۱ میلی‌گرم بر کیلوگرم

مرور کلی

بدنه‌های شیر انتقال اجزایی دقیق هستند که مسیرهای نازک روغن، حفره‌های داخلی متعدد و نیازمندی‌های سخت‌گیرانه‌ای در زمینه پاکی دارند. هندسه پیچیده آن‌ها پاک‌سازی یکنواخت را دشوار می‌سازد، در حالی که تغییرات مکرر محصول، نیاز به تجهیزات انعطاف‌پذیر و کنترل فرآیند قابل برنامه‌ریزی را افزایش می‌دهد.

یک سلول پاک‌سازی رباتیک ضدآب با شش محور، از رباتی قابل برنامه‌ریزی برای قراردادن نازل‌های پاک‌سازی در مکان‌ها و جهت‌های مختلف استفاده می‌کند و امکان پاک‌سازی هدفمند بازوهای مسیر روغن و سایر ویژگی‌های حیاتی را فراهم می‌سازد. با تنظیم‌پذیری فشار پاک‌سازی، دقت صافی و دمای پاک‌سازی، این سیستم را می‌توان برای طرح‌های مختلف بدنه شیر و نیازهای تولیدی تنظیم کرد.

پیکربندی منتشرشده، چرخه پاک‌سازی سفارشی‌پذیری بین ۶۰ تا ۹۰ ثانیه، فشار پاک‌سازی بین ۰٫۲۵ تا ۲ مگاپاسکال و دقت صافی بین ۱۰ تا ۵۰ میکرومتر را پشتیبانی می‌کند. هدف تعیین‌شده پاکی آن ۱ میلی‌گرم بر کیلوگرم است که مشروط به روش آزمون توافق‌شده و استاندارد پذیرش می‌باشد.

۱. چرا پاک‌سازی بدنۀ شیرهای گیربکس دشوار است؟

بدنۀ شیر گیربکس، بخشی اصلی از سیستم کنترل هیدرولیکی است. این بخش حاوی مسیرهای روغن متعدد، سوراخ‌های سوپاپ‌ها و حفره‌های کنترلی است که هر یک چالش‌های خاصی را در فرآیند پاک‌سازی ایجاد می‌کنند.

۱.۱ مسیرهای روغن باریک

قطر مسیرهای هیدرولیکی ممکن است تنها چند میلی‌متر یا کمتر باشد. ذرات باقی‌مانده، بسته به اندازه، مکان و طراحی قطعه، می‌توانند بر حرکت سوپاپ‌ها، جریان سیال یا عملکرد کنترل هیدرولیکی تأثیر بگذارند.

بنابراین، پاک‌سازی نه‌تنها باید سطوح آشکار را هدف قرار دهد، بلکه باید ورودی‌های مسیرهای داخلی و سایر ویژگی‌های حیاتی را نیز پوشش دهد.

۱.۲ حفره‌های متعدد و پراکنده

بدنه‌های شیر حفره‌هایی با اشکال، عمق‌ها و جهت‌های متفاوت دارند. چیدمان ثابت نازل‌ها ممکن است به‌طور مناسب به تمام ویژگی‌ها دسترسی نداشته باشد، به‌ویژه زمانی که قطعه دارای چند ناحیۀ داخلی جداگانه باشد.

موقعیت‌دهی قابل‌برنامه‌ریزی نازل امکان تنظیم مسیر شست‌وشو را بر اساس هندسه و جهت‌گیری هر ناحیهٔ هدف فراهم می‌کند.

۱٫۳ تغییرات مکرر مدل

یک خط تولید منفرد ممکن است چندین نوع بدنهٔ شیر را پردازش کند. تغییر مکرر آرایش‌های ثابت نازل می‌تواند زمان راه‌اندازی را افزایش داده و بهره‌وری تجهیزات را کاهش دهد.

یک سلول رباتیک شست‌وشو این چالش را با ذخیره‌سازی برنامه‌های مختلف شست‌وشو و جابجایی بین مسیرهای مورد تأیید حل می‌کند. با این حال، بسته به تفاوت‌های بین انواع قطعات کار، ممکن است تغییر فیکسچر نیز لازم باشد.

۲٫ طراحی سلول شست‌وشوی رباتیک شش‌محوره

این سیستم از یک ربات صنعتی ضدآب با شش محور حرکت به‌عنوان هستهٔ یک واحد شست‌وشوی انعطاف‌پذیر استفاده می‌کند.

با وجود شش محور حرکت، ربات قادر است موقعیت و جهت‌گیری نازل را در فضای سه‌بعدی تنظیم کند. مسیرهای برنامه‌ریزی‌شده نازل را به سوی بازشوها، حفره‌ها و سایر نقاط تعریف‌شدهٔ شست‌وشو هدایت می‌کنند.

این اصل اصلی پاکسازی انعطاف‌پذیر با ربات‌هاست: تفاوت‌های خاص محصول را می‌توان از طریق تنظیمات قابل برنامه‌ریزی حرکت و فرآیند مدیریت کرد، نه اینکه کاملاً به آرایه‌های ثابت نازل وابسته باشیم.

پیکربندی تجهیزات منتشرشده شامل موارد زیر است:

• ابعاد کلی تقریبی ۳۹۰۰ × ۳۲۰۰ × ۳۵۰۰ میلی‌متر

• وزن کلی تجهیزات تقریبی ۴/۵ تن

• تانک مایع پاک‌کننده به ظرفیت ۷۰۰ لیتر

• محدوده وزن قطعه‌کار از ۱۰۰ گرم تا ۱۰ کیلوگرم

این مشخصات برای برنامه‌ریزی اولیه چیدمان مرجع هستند. نیازهای نهایی فضای کف باید علاوه بر این، دربرگیرنده درهای دسترسی، فاصله‌های لازم برای نگهداری، بارگذاری قطعه‌کار، آرایش فیکسچرها و هرگونه تجهیزات جانبی نیز باشد.

۳. چرا استفاده از ربات ضدآب در کاربردهای پاکسازی اهمیت دارد

ایستگاه‌های تمیزکننده رباتیک در محیط‌هایی کار می‌کنند که پاشش آب، مه و جریان آب اجتناب‌ناپذیر است. رباتی که برای چنین شرایطی مناسب نباشد، ممکن است در صورت نفوذ رطوبت به قطعات الکتریکی یا مکانیکی حساس، دچار سایش زودرس یا مشکلات قابلیت اطمینان شود.

بنابراین، ربات ضدآب باید بر اساس محیط عملیاتی واقعی انتخاب شود، نه صرفاً بر اساس بار قابل حمل و دامنه حرکت آن.

در هنگام انتخاب تجهیزات، موارد زیر را تأیید کنید:

• درجه حفاظت در برابر نفوذ (IP) مشخص‌شده برای ربات

• این درجه حفاظت آیا در برابر پاشش و قرارگیری در معرض رطوبت پیش‌بینی‌شده کافی است

• حفاظت اتصالات، کابل‌ها و قطعات الکتریکی جانبی

• سازگاری با مایع تمیزکننده و دمای عملیاتی

• نیازهای نگهداری در چرخه کاری مورد نظر

سطح مناسب حفاظت بستگی به فرآیند نصب و شستشوی واقعی دارد. مشخصات ضد آب باید در برابر اسناد سازنده ربات تأیید شود، نه اینکه به‌عنوان تضمین جهانی برای مناسب‌بودن در هر محیط مرطوبی در نظر گرفته شود.

۴. چرا تنظیم‌پذیری فشار شستشو از حداکثر فشار اهمیت بیشتری دارد

محدودهٔ فشار شستشوی اعلام‌شده عبارت است از ۰٫۲۵ تا ۲ مگاپاسکال و قابل تنظیم بر اساس کاربرد است.

برای بدنه‌های دقیق شیرها، فشار باید با توجه به قسمتی که شسته می‌شود، نوع آلودگی و محدودیت‌های مکانیکی قطعه انتخاب شود. جت متمرکز ممکن است برای یک مسیر روغن خاص مناسب باشد، درحالی‌که همان تنظیمات ممکن است برای بخشی با دیوارهٔ نازک یا سطح اتصال حساس مناسب نباشد.

سیستمی با فشار قابل تنظیم امکان ارزیابی تنظیمات فرآیندی مختلف را برای مکان‌های شستشوی متفاوت فراهم می‌کند. این امر به تعادل‌یابی بین حذف آلاینده‌ها، حفاظت از قطعات و پایداری فرآیند کمک می‌کند.

تنظیمات نهایی فشار باید از طریق آزمایش‌ها با قطعات نماینده تعیین شوند. فاصلهٔ نازل، زاویهٔ پاشش، دبی جریان، زمان قرارگیری در معرض و دمای مایع همه می‌توانند بر نتیجهٔ تمیزکاری تأثیر بگذارند.

۵. دقت صافی‌کردن و پذیرش سطح خلوص

دقت صافی‌کردن را می‌توان در محدودهٔ منتشرشده‌ای سفارشی‌سازی کرد: ۱۰ تا ۵۰ میکرومتر .

صافی‌کردن به حذف ذرات از مایع تمیزکنندهٔ در حال گردش کمک می‌کند و خطر بازگشت آلاینده‌ها به قطعهٔ کار را کاهش می‌دهد. مشخصات مناسب صافی بستگی به سطح مورد نیاز خلوص، الگوی آلودگی، نرخ گردش مایع تمیزکننده و ظرفیت سیستم صافی‌کردن دارد.

صافی‌کردن ظریف‌تر می‌تواند حذف ذرات از مایع در حال گردش را بهبود بخشد، اما ممکن است افت فشار، بار صافی، فراوانی نگهداری و هزینه‌های عملیاتی را نیز افزایش دهد. بنابراین، انتخاب بهینه باید بر اساس نتیجهٔ مورد نیاز خلوص باشد، نه صرفاً انتخاب کوچک‌ترین رتبهٔ اسمی میکرون.

درک هدف پاکیزگی ۱ میلی‌گرم بر کیلوگرم

مشخصات منتشرشدهٔ پاکیزگی عبارت است از ۱ میلی‌گرم بر کیلوگرم . این یک غلظت مبتنی بر جرم است که نسبت به جرم قطعهٔ کار بیان می‌شود: یک میلی‌گرم آلودگی باقی‌مانده در هر کیلوگرم قطعهٔ کار.

این به‌طور خودکار معادل محدودیت ۱ میلی‌گرم آلودگی در هر قطعه نیست.

الزامات صنعتی پاکیزگی ممکن است از رویکردهای اندازه‌گیری متفاوتی استفاده کنند:

• جرم آلودگی باقی‌مانده در هر قطعه: برحسب میلی‌گرم بر قطعه بیان می‌شود.

• غلظت مبتنی بر جرم: برحسب میلی‌گرم بر کیلوگرم قطعهٔ کار بیان می‌شود.

• معیارهای مبتنی بر شمارش ذرات یا اندازهٔ ذرات: بر اساس تعداد و ابعاد ذرات استخراج‌شده.

این روش‌ها جنبه‌های مختلفی از پاکی را توصیف می‌کنند و نباید به‌جای یکدیگر استفاده شوند. پیش از پذیرش تجهیزات، تأمین‌کننده و مشتری باید در مورد استاندارد قابل اعمال، روش استخراج، مکان‌های نمونه‌برداری، مبنای محاسبه و قالب گزارش‌دهی توافق کنند.

در مواردی که اندازه ذرات نیز حیاتی است، علاوه بر هدف مبتنی بر جرم، ممکن است نیاز به الزامی جداگانه درباره اندازه یا شمارش ذرات باشد.

۶. مشخصات فنی کلیدی

مقادیر زیر از اطلاعات منتشرشده تجهیزات گرفته شده‌اند. پارامترهای قابل سفارشی‌سازی باید برای پیکربندی نهایی تأیید شوند.

مهم: بار حداکثری ربات که تا ۳۴ کیلوگرم است، با محدودهٔ وزن قطعهٔ کار اعلام‌شده (از ۱۰۰ گرم تا ۱۰ کیلوگرم) یکسان نیست. در انتخاب بار حداکثری باید وزن انتهای حرکتی، لوله‌ها، ابزارها و سایر اجزایی که ربات حمل می‌کند نیز در نظر گرفته شود.

زمان چرخه به هندسهٔ قطعهٔ کار، تعداد نقاط پاک‌سازی، مسیر برنامه‌ریزی‌شده، تنظیمات فشار و سطح مورد نیاز پاکیزگی بستگی دارد. زمان اعلام‌شدهٔ ۶۰ تا ۹۰ ثانیه باید با استفاده از فرآیند تولیدی مورد نظر تأیید شود.

۷. تغییر آماده‌سازی برای تولید چند مدل

انعطاف‌پذیری سیستم عمدتاً از حرکت برنامه‌پذیر ربات ناشی می‌شود. هنگام تغییر بین مدل‌های تأییدشدهٔ قطعهٔ کار، اپراتور می‌تواند برنامهٔ پاک‌سازی مربوطه را فراخوانی کند و در صورت لزوم چیدمان جِیگ را تنظیم کند.

انتخاب خودِ برنامه ممکن است تنها چند ثانیه طول بکشد. با این حال، تغییر کامل آماده‌سازی شامل جایگزینی جِیگ (در صورت نیاز)، تنظیمات موقعیت‌یابی قطعهٔ کار، تأیید پارامترها و تأیید قطعهٔ اولیه نیز می‌شود.

اجزای قابل تعویض سریع می‌توانند این فرآیند را کوتاه‌تر کنند. برای پروژه‌هایی که شامل انواع مختلف بدنه شیر هستند، در مرحله طراحی لیست کامل مدل‌ها و نقشه‌های نماینده را به تأمین‌کننده ارائه دهید.

ارزیابی عملی تغییر تنظیمات باید شامل موارد زیر باشد:

• تعداد انواع قطعات کار

• تفاوت‌ها در ابعاد و محل نقاط تمیزکاری

• قابلیت جایگزینی اجزای نگهدارنده

• مدیریت برنامه‌ها و شناسایی آن‌ها

• نیازمندی‌های تأیید قطعه اولیه

• زمان قابل قبول تغییر تنظیمات تولید

۸. راه‌حل‌های انعطاف‌پذیر تمیزکاری شرکت بیگ برد اینداستریال

شرکت صنعتی بیگ برد هاربین محدوده، سیستم‌های تمیزکاری دقیق صنعتی را برای اجزاء خودرو و سایر کاربردهای تولید دقیق توسعه می‌دهد.

راه‌حل‌های پاک‌سازی آن می‌تواند بر اساس هندسه قطعه کار، نوع آلودگی، الزامات پاکیزگی و ریتم تولید تنظیم شود. برای بدنه‌های پیچیده شیرها، پاک‌سازی رباتیک می‌تواند دسترسی برنامه‌پذیر به ویژگی‌های پراکنده را فراهم کند، در حالی که فشار و فیلتراسیون قابل تنظیم، توسعه فرآیند را برای انواع مختلف اجزا پشتیبانی می‌کنند.

این شرکت علاوه بر این، عوامل پاک‌کننده صنعتی و راه‌حل‌های بازرسی با دید ماشینی ارائه می‌دهد. در موارد لازم، فرآیندهای پاک‌سازی و بازرسی می‌توانند به‌صورت توأم و در چارچوب یک طرح گسترده‌تر کنترل کیفیت تولید ارزیابی شوند.

بیگ برد اینداستریال پیش از این با نام شرکت محدود شیمادا بیگ برد اینداستریال هاربین این شرکت تمرکز خود را بر راه‌حل‌های پاک‌سازی و بازرسی صنعتی برای ساخت خودرو و ساخت دقیق قرار داده است.

پرسش‌های رایج

سوال ۱. چرا برای پاک‌سازی بدنه شیر از ربات ضدآب استفاده می‌شود؟

یک ایستگاه تمیزکننده ممکن است ربات را در معرض مه آب، پاشش‌ها و رطوبت قرار دهد. رباتی که دارای رتبه‌بندی مناسب حفاظت در برابر نفوذ است، خطر خرابی‌های ناشی از رطوبت را کاهش می‌دهد. سطح حفاظت مورد نیاز باید با شرایط عملیاتی واقعی و مشخصات سازنده تأیید شود.

سوال ۲. آیا فشار تمیزکننده‌ای بین ۰٫۲۵ تا ۲ مگاپاسکال کافی است؟

این محدوده برای بسیاری از کاربردهای تمیزکردن بدنه شیر مناسب است، که این امر به نوع آلودگی و هندسه داخلی بستگی دارد. تنظیمات مناسب به طراحی نازل، ابعاد مسیرها، زمان قرارگیری در معرض جریان و حد مکانیکی قطعه بستگی دارد. انجام آزمایش‌های نماینده روی قطعات کاری ضروری است تا پارامترهای نهایی فرآیند تعیین شوند.

سوال ۳. هدف تمیزی به میزان ۱ میلی‌گرم بر کیلوگرم یعنی چه؟

این بدان معناست که جرم آلودگی باقی‌مانده ۱ میلی‌گرم در هر کیلوگرم جرم قطعه‌کار است. این به این معنا نیست که به هر قطعه‌کاری، صرف‌نظر از وزن آن، دقیقاً ۱ میلی‌گرم آلودگی باقی‌مانده اجازه داده شده است. اگر استاندارد پذیرش مشتری از واحد میلی‌گرم بر قطعه یا شمارش ذرات استفاده می‌کند، روش اندازه‌گیری و معیارهای پذیرش باید پیش از آزمایش هماهنگ شوند.

سوال ۴. تغییر مدل بدنه شیر چقدر طول می‌کشد؟

انتخاب برنامه تنها چند ثانیه زمان می‌برد، مشروط بر اینکه برنامه‌های معتبر از پیش پیکربندی شده باشند. زمان کل تغییر مدل به جایگزینی فیکسچر، تفاوت‌های قطعه‌کار، تنظیمات موقعیت‌یابی و تأیید قطعه اولیه بستگی دارد. استفاده از فیکسچر با قابلیت تعویض سریع و رویه استاندارد راه‌اندازی می‌تواند به کاهش زمان ایست کمک کند.

سوال ۵. آیا فشار شستشو و دقت فیلتراسیون قابل سفارشی‌سازی هستند؟

بله. پیکربندی منتشرشده امکان تنظیم فشار شستشو در محدودهٔ ۰٫۲۵ تا ۲ مگاپاسکال و دقت فیلتراسیون را در محدودهٔ ۱۰ تا ۵۰ میکرومتر فراهم می‌کند. تنظیمات نهایی باید بر اساس قطعهٔ کار، نوع آلودگی، معیارهای لازم برای خلوص و هزینهٔ عملیاتی انتخاب شوند.

نتیجه‌گیری

بدنه‌های شیر انتقال به دلیل مسیرهای باریک روغن، حفره‌های پراکنده و تغییرات متعدد مدل، نیازمند شستشوی کنترل‌شده‌اند؛ زیرا روش‌های ثابت شستشو به‌سختی می‌توانند برای هر قطعه بهینه‌سازی شوند.

یک سلول شستشوی رباتیک ضدآب با شش محور، امکان موقعیت‌یابی برنامه‌پذیر نازل، تنظیم فشار شستشو و پیکربندی فیلتراسیون را فراهم می‌کند تا تولید انعطاف‌پذیر را پشتیبانی کند. پیکربندی منتشرشده چرخه‌ای بین ۶۰ تا ۹۰ ثانیه و هدف خلوصی معادل ۱ میلی‌گرم بر کیلوگرم را ارائه می‌دهد؛ مشروط بر اعتبارسنجی مخصوص به قطعهٔ کار و روش پذیرش توافق‌شده.

برای اجرای موفق، سازندگان باید درجه حفاظت ربات را تأیید کنند، مسیرهای شستشو را روی قطعات نماینده اعتبارسنجی کنند، مشخصات فیلتراسیون مناسب را تعیین کنند و پیش از پذیرش نهایی تجهیزات، روش آزمون سنجش پایدار تمیزی را تدوین کنند.

شرکت بیگ برد اینداستریال، که پیشتر با نام شرکت صنایع صنعتی هاربین شیمادا بیگ برد محدود به‌کار می‌رفت، راه‌حل‌های شستشوی صنعتی برای کاربردهای تولید خودرو و تولید دقیق ارائه می‌دهد.