Személygépkocsi-motorok tisztító gépe: motorblokk, hengerfej és forgattyús tengely tisztítása nagy termelési sebességgel

Áttekintés

A személygépkocsik motoralkatrészei általában könnyebbek és kisebbek, mint a haszongépjárművekéi, de a tömeggyártási követelményeik gyakran sokkal szigorúbbak.

A személygépkocsik hajtásláncának gyártásához szükséges tisztítóberendezéseknek néhány tucat másodperc alatt több tisztítási és szárítási folyamatot is be kell fejezniük. Például a gyakorlatban alkalmazott konfigurációk közé tartozhat egy 46 másodperces ciklus a hengerfejekhez , egy 60 másodperces ciklus a forgattyús tengelyekhez , valamint egy rugalmas ciklusidő-tartomány a motorblokkokhoz.

A kihívás tehát nem csupán az alkatrész tisztítása, hanem a megkövetelt tisztasági szint, részecskeméret-ellenőrzés, szárítási feltételek és alkatrész-hőmérséklet fenntartása egy extrém rövidített gyártási ciklusban.

Ez a cikk három jellegzetes tisztítási megoldást vizsgál meg, és elmagyarázza, hogyan támogathatja a nagysebességű személygépkocsik motorainak gyártását a párhuzamos robotos feldolgozás és a folyamatspecifikus tisztítástechnológiák.

1. A központi kihívás: magas gyártási sebesség vs. tisztítási pontosság

A személygépjármű-motorok gyártósorai általában olyan ciklusidőkkel működnek, amelyek tíz másodpercekben mérhetők.

Egy hengerfej tisztítási ciklusa 46 másodperc darabonként vagy egy forgattyús tengely ciklusa 60 másodperc darabonként nagyon korlátozott időt hagy a tisztításra és szárításra. Ugyanakkor a tisztasági követelmények továbbra is szigorúak, egyes alkalmazásokban az olajáramlás útjának tisztaságát ≤16 mg .

Szabályozzák.

A kulcsfontosságú megközelítés a párhuzamos feldolgozás több robot és egyidejű folyamatműveletek alkalmazásával .

Ahelyett, hogy egyetlen meghajtó egymás után tisztítana minden területet, több kompakt robot egyidejűleg működhet, mindegyik kijelölt furatokat vagy felületeket kezel.

Ez a folyamatot egy főként soros műveletből párhuzamos tisztítási és szárítási architektúra , így több feldolgozási munka végezhető el ugyanazon gyártási cikluson belül.

2. Hengerfej: négyrobotos párhuzamos célzott tisztítás

A személygépkocsik hengerfejének tisztítása tipikus példa egy magas ciklusidőt igénylő tisztítási alkalmazásra.

A rendszer betöltéshez motoros görgős szállítószalagot és kamerás modellazonosítást használhat. Ez lehetővé teszi, hogy a tisztítási programot a felismert hengerfej-modell alapján válasszák ki.

Tisztítási Folyamat

Egy jellegzetes folyamat a következőből áll:

Motoros görgős szállítószalagos betöltés → Modellazonosítás → Turbulens általános tisztítás → Sűrített levegős vízköpeny-tisztítás → Célzott nagynyomású víztisztítás → Robotos célzott fúvás → Vákuumos szárítás

Négy kompakt robot speciális fúvókákkal párhuzamosan végzi a célzott fúvási műveleteket a alkatrész különböző furatain és felületein, mielőtt az bekerülne a vákuumos szárításba.

Kulcs Paraméterek

• Gép mérete: Kb. 12 m × 7 m × 4,2 m
• Ciklusidő: 46 másodperc/darab
• Olajáramlás tisztasága: ≤16 mg
• Hűtővíz-köpeny tisztasága: ≤10 mg
• VCT olajlyuk részecskemérete: ≤300 μm
• Festékesítés: A felület viszonylag száraz; nincs víz vagy tisztítófolyadék az olajáramlások belsejében
• Munkadarab hőmérséklete: A környezeti hőmérséklettől való eltérés <2 °C
• Védettség: Kétrétegű FRP burkolat
• Láthatóság: Jó láthatóság a folyamat megfigyeléséhez

Sűrített levegővel történő hűtővíz-köpeny tisztítás

Ennek a megoldásnak egy kiemelkedő jellemzője a hűtővíz-köpeny tisztítására használt sűrített levegő befúvása.

A sűrített levegőt a vízköpeny üregébe vezetik be, ami miatt a csatornában lévő folyadék intenzív mozgásba és ütközésbe kezd. Ez segít leválasztani és elszállítani a belső falakhoz tapadó maradékokat.

Ez a fajta eljárás különösen hasznos vékonyfalú öntött alkatrészek esetén, ahol a hagyományos külső permetezéses tisztítás nem eredményez elegendő belső tisztító hatást.

Miért fontos a hőmérséklet-szabályozás?

A hengerfejet a környezeti hőmérséklettől 2 °C-kal eltérő hőmérsékletre hűtik le a folyamat befejezése előtt.

Ez stabilabb körülményeket biztosít a következő szerelési és mérési folyamatok számára. Emellett csökkenti a hőtágulás és -összehúzódás hatását, amikor a megtisztított alkatrész a következő pontossági műveletekbe kerül.

3. Hajtókar: emelő- és lépcsőszállító rendszer nagysebességű tisztításhoz

A személygépjármű-hajtókar tisztítási megoldása más berendezésarchitektúrát használ.

Egy jellegzetes folyamat:

Műanyag felfüggesztés → Emelés-és-lépés szállítás → Teljes tisztítás + Célzott nagynyomású tisztítás → Forgó sűrített levegős szkennelő fúvás → Vízszintes átvitel → Klímázott hűtés

Kulcs Paraméterek

• Gép mérete: Kb. 8 m × 5 m × 4 m
• Ciklusidő: 60 másodperc/darab
• Tisztaság: ≤8 mg
• Részecskeméret: ≤500 μm
• Festékesítés: A forgattyús tengely felületén nincs maradék szennyeződés vagy nedvesség
• Munkadarab hőmérséklete: ≤ környezeti hőmérséklet ±5 °C

Miért használjunk emelés-és-lépés szállítást?

Az emelés-és-lépés szállító a jellegzetes szerkezeti sajátossága ennek a forgattyús tengely-tisztító géptípusnak.

A munkadarabot nem folyamatosan szállítják egy hosszú görgős szállítón keresztül, hanem a forgattyús tengelyt felemelik, meghatározott lépésközönként oldalirányban mozgatják, majd a következő pozícióba engedik le.

Ez a kialakítás képes:

• Csökkentse a szükséges szállítószalag-hosszat
• Takarítsa meg a gyártósori padlóterületet
• Csökkentse a munkadarab és a szállítófelület közötti folyamatos súrlódást
• Biztosítson ellenőrzött pozicionálást a feldolgozási állomások között

Pontos tengelyalkatrészek esetében a szállítófelületekkel való felesleges érintkezés csökkentése szintén előnyös lehet a felületvédelem szempontjából.

4. Motorház: Rugalmas ciklusidő-beállítás

A személygépkocsi-motorház megoldása eltér a nagysebességű hengerfej- és forgattyús tengelyrendszerektől.

Ahelyett, hogy kizárólag a legrövidebb lehetséges ciklusidőre összpontosítana, a rendszer a következőkre helyezi a hangsúlyt: rugalmasságot a ciklusidő beállításában .

A felső és az alsó motorházat ugyanarra a palettára helyezik, majd átvisszük őket a gyártási rendszeren.

A felső motorházat robotos turbulens tisztítással, célzott pozicionálású tisztítással, 32 MPa nyomású nagynyomású tisztítással , nyomásos blokk-tisztítással és öblítéssel dolgozzák fel.

Az alsó motorházat mechanikus átjárós állomáson dolgozzák fel célzott tisztítással, amelybe beépítették a kefékkel és szerszámokkal végzett letörölési műveletet.

Kulcs Paraméterek

• Gép mérete: Kb. 10 m × 7 m × 4,5 m
• Beállítható ciklusidő-tartomány: 20 másodperc–20 perc
• Tisztítási pontosság: ≤1–5 mg
• Fő olajvezeték részecskeméret: ≤600 μm
• Festékesítés: Nem látható vízfoltok
• Hűtés: A munkadarab hőmérséklete ≤ környezeti hőmérséklet ±3 °C kismerés előtt

Miért kell a felső és az alsó motorházat külön feldolgozni?

A felső és az alsó motorház különböző geometriával és tisztítási igényekkel rendelkezik.

A felső alkatrész általában összetettebb átjárókkal, furatokkal és megmunkált felületekkel rendelkezik, ezért a robotos precíziós tisztítás előnyösebb számára.

Az alsó alkatrész viszonylag egyszerűbb szerkezettel rendelkezik, és célzott tisztításra mechanikus átjáróállomáson is feldolgozható.

Használata ugyanaz a paletta, mint a szállítási referencia megőrzi a pozicionálási alapot, miközben minden alkatrész számára olyan folyamatkonfigurációt biztosít, amely megfelel annak geometriájának.

Ez egy példa arra, hogyan lehet a berendezés architektúráját az alkatrész tényleges szerkezetéhez igazítani, ahelyett, hogy különböző alkatrészeket kényszerítenénk ugyanabba a tisztítási folyamatba.

5. Személygépkocsi- és haszongépjármű-tisztítási megoldások

A személygépkocsik és a haszongépjárművek motoralkatrészei eltérő gyártási jellemzőkkel rendelkeznek, ezért tisztítórendszereik más prioritásokra helyezik a hangsúlyt.

A ciklus időtartama

A személygépjármű-gyártás gyakran sokkal rövidebb cikluson alapul:

• Hengerfej: 46 másodperc/darab
• Kulcskerek: 60 másodperc/darab
• Egyéb alkatrészek: a gyártási igényeknek megfelelően konfigurálhatók

A haszongépjárművek példái hosszabb ciklusokat is tartalmazhatnak:

• Kulcskerek: 180 másodperc/darab
• Hengerfej: 209 másodperc/darab
• Motorház: 300 másodperc/darab

A kulcskülönbség az, hogy a személygépjármű-rendszerek nagyobb hangsúlyt fektetnek a párhuzamos feldolgozásra és a nagysebességű gyártásra .

Robotarchitektúra

A személygépjárművek tisztítórendszerei több kis méretű robot egyidejű használatával is működhetnek.

A kereskedelmi járművek rendszerei gyakrabban kombinálják egy nagyobb munkadarab-kezelő robotot kisebb robotokkal vagy speciális fúvókákkal a célzott tisztításhoz.

Munkatét súly

A személygépjárművek alkatrészei általában könnyebbek és kisebbek.

A kereskedelmi járművek motoralkatrészei sokkal nagyobbak is lehetnek, például egy hat hengeres dízelmotorház mérete elérheti 300 Kg .

Ez közvetlenül befolyásolja a behelyezést, a pozicionálást, a rögzítést, a robot kiválasztását és a tisztítórendszer architektúráját.

Hőmérséklet Vezérlés

A személygépjárművek alkalmazásai szigorúbb követelményeket is támaszthatnak az alkatrészek tisztítás utáni hőmérsékletére.

Jellemző követelmények:

• Hengerfej: a környezeti hőmérséklettől legfeljebb ±2 °C eltérés
• Forgattyús tengely: a környezeti hőmérséklettől legfeljebb ±5 °C eltérés
• Motorház: a környezeti hőmérséklettől legfeljebb ±3 °C eltérés

Ezek a követelmények akkor vonatkoznak, amikor a tisztított alkatrész közvetlenül a pontos összeszerelési vagy mérési folyamatokba kerül.

Rugalmas stratégia

Személygépjármű-rendszerek általában a következőkre helyezik a hangsúlyt:

Magas sebesség + párhuzamos feldolgozás + gyors modellváltás

Kereskedelmi járművek rendszerei nagyobb hangsúlyt fektetnek a következőkre:

Nagy alkatrészek kezelése + szakosított belső tisztítás + folyamatstabilitás

Ennek a különbségnek a megértése fontos első lépés egy motoralkatrész-tisztító rendszer kiválasztásakor.

GYIK

Hogyan érhető el a célzott tisztítás egy 46 másodperces tisztítási ciklusban?

A kulcs az, hogy párhuzamos feldolgozás .

Egy soros rendszerben egy működtető elem egymás után végzi a tisztítási műveleteket különböző furatokon és felületeken. A feldolgozási idő összeadódik, és gyorsan meghaladhatja a szükséges gyártási ciklust.

Egy személygépkocsi hengerfej rendszerben négy kompakt robot egyidejűleg működhet különböző területeken specializált fúvókák használatával.

Ez lehetővé teszi, hogy a célzott tisztítási és fúvási műveletek párhuzamosan, nem teljesen sorosan zajljanak.

Mi az összenyomott levegő bevezetéses hűtővíz-köpeny tisztítás?

Az összenyomott levegő bevezetéses hűtővíz-köpeny tisztítás összenyomott levegőt vezet be egy tisztítófolyadékot tartalmazó hűtővíz-köpeny üregbe.

A keletkező gyors folyadékmozgás és turbulencia segíthet a lerakódások leválásában a belső falakról, és kiviheti őket az átjárón keresztül.

Ez a technika különösen hasznos lehet vékonyfalú öntött alkatrészeknél, amelyek bonyolult hűtővíz-köpeny szerkezettel rendelkeznek.

Miért kell a munkadarabot környezeti hőmérsékletre hűteni?

Ha egy tisztított alkatrész jelentősen melegebb vagy hidegebb marad, mint a környező levegő, a hőtágulás és -összehúzódás befolyásolhatja a következő szerelési vagy méretmérési lépéseket.

A komponens hőmérsékletének a környezeti hőmérséklet közelében történő szabályozása stabilabb kiindulási feltételeket biztosít az utólagos, nagy pontosságú folyamatok számára.

Ez továbbá előrejelezhetőbbé teszi a maradék nedvesség viselkedését a tisztítás és a következő gyártási műveletek közötti átmenet során.

Miért különböző módon dolgozzák fel a motor felső és alsó blokkját?

A két alkatrész eltérő geometriával és tisztítási igényekkel rendelkezik.

A motor felső blokkjának bonyolultabb átjárói és megmunkálási jellemzői vannak, ezért robotos, precíziós tisztítás szükséges hozzá.

A motor alsó blokkja mechanikus átjáróállomással történő célzott tisztításra alkalmas, ahol szükséges, a kefékkel és szerszámokkal végzett letörölés is integrálható.

Ez a megközelítés elkerüli, hogy ugyanazt a feldolgozási architektúrát alkalmazzák olyan alkatrészekre, amelyek alapvetően eltérő szerkezettel rendelkeznek.

Összefoglalás

A nagysebességű személygépjármű-motorok tisztítása nem csupán a tisztítási nyomás vagy a vízáram növelésének kérdése.

A kulcs az tervezze meg a berendezés architektúráját a gyártási ciklus és az alkatrész geometriája köré .

Hengerfejek esetén több kompakt robot párhuzamosan végezhet célzott műveleteket egy 46 másodperces ciklus támogatására. Hajtókarok esetén a felemelés-és-lépés típusú szállítás és a forgó levegőfúvás biztosít egy kompakt megoldást egy 60 másodperces ciklus számára. Motorházak esetén egy rugalmas 20 másodperctől 20 percesig tartó ciklustartomány teszi lehetővé, hogy a berendezés különböző gyártási igényeket is kielégítsen, miközben egyesíti a tisztítási és letörölési folyamatokat.

Ezekben az alkalmazásokban a Big Bird Industrial kombinálja a robotos kezelést, a célzott nagynyomású tisztítást, a belső átjárók tisztítását, a szárítást, a hűtést és a rugalmas folyamatprogramozást, hogy kielégítse a személygépjármű-hajtáslánc-gyártás specifikus követelményeit.

A megfelelő megoldást végül a alkatrész geometriája, szennyeződési helyek, tisztasági és részecskeméret-követelmények, ciklusidő, szárítási követelmények, hőmérsékleti követelmények, valamint a gyártósori architektúra .