האם ניתן לבצע סילוק שיפוד וניקוי באותה מכונה? פתרונות משולבים לסילוק שיפוד וניקוי

סקירה כללית

שוליים שנוצרו בעיבוד מכני עשויים להיראות זניחים, אך הם עלולים להפוך למקור חמור של זיהום במהלך הרכבה והפעלה.

שוליים הנוצרים סביב חורים, קצוות ומעברים נפגשים יכולים להתנתק במהלך טיפול בחלקים או במהלך פעולת הציוד. לאחר ההתנתקות, חלקיקים אלו עלולים להיכנס למעברי שמן, למערכות הידראוליות או למשטחים מדויקים המתחברים זה לזה.

בדרך כלל, הסרת השוליים והניקוי מתבצעים במכונות נפרדות. החלק חייב לעבור מהשלב של הסרת השוליים לשלב הניקוי, מה שיוצר טיפול נוסף, סיכון לפגיעה וסיכוי לזיהום חוזר.

אן מכונה משולבת להסרת שוליים ולניקוי ממזגת את שני התהליכים למערכת ייצור אחת.

מאמר זה מסביר כיצד פועל התהליך המשולב, משווה בין שיטות נפוצות להסרת שוליים, ובודק באילו מקרים פתרון משולב להסרת שוליים ולניקוי יכול לספק ערך.

1. מדוע שוליים שנוצרים בעיבוד מכני מהווים מקור זיהום?

תהליכי עיבוד מכני יוצרים בדרך כלל שוליים סביב:

• פתחי חורים
• קצות מוגנות
• חורים חותכים
• passages שמן
• חורים לגל גלגלונים
• חורים לציר המניע
• חורים של הצילינדרים

למרות שהשוליים האלה קטנים, הם עלולים להפוך לחלקיקים חופשיים במהלך הרכבה או הפעלה מאוחרים יותר.

שוליים עלולים להתנתק במהלך טיפול ברכיבים ולזבל משטח התאמה או מסלול השמן שכבר ניקוי. שוליים מחוברים באופן איתן עלולים גם להתנתק מאוחר יותר בגלל רעידה במהלך הפעלת הציוד.

לרכיבים המשמשים במנועים, מערכות הידראוליות ומערכות דיוק אחרות, זה עלול להשפיע ישירות על ביצועי הניקיון.

כתוצאה מכך, דרישות הניקיון עשויות להתייחס לא רק לזיהום שאריות לפי משקל, אלא גם לדרישות בנוגע ל- הסרת שוליים וייצור חלקיקים .

מסלול ייצור קונבנציונלי הוא:

מכונת הסרת שוליים → העברה → מכונת ניקיון

מערכת משולבת משנה זאת ל:

הסרת שוליים → ניקוי → ייבוש

באותו ציוד.

2. שלוש בעיות בהפרדת הסרת שוליים מהניקוי

2.1 העברת חלקי עבודה נוספים

הרכיב חייב לעבור בין שני מכונות.

עבור רכיבים מוכנים במכונה במדויק, טיפול נוסף עלול להגביר את הסיכון ל:

• פגיעת משטח
• התנגשות או מכה
• שגיאות מיקום
• טיפול ידני נוסף

הפחתת העברות מיותרות יכולה לפשט את זרימת החומר.

2.2 זיהום חוזר

תהליך הסרתם של שוליים יוצר שבירים, פיסות שוליים וחלקיקים מתכתיים דקים.

אם שאריות אלו לא מוסרות ביעילות לפני התהליך הבא, הן עלולות להגביר את עומס הזיהום הנכנס לתהליך הנקה.

במכונה משולבת, חלקי העבודה יכולים להיכנס לתהליך הנקה מיד לאחר הסרת השוליים.

2.3 שטח ריצפה נוסף והשקעה נוספת

שתי מכונות עצמאיות דורשות שטח ריצפה נפרד ובעיקרון דורשות ציוד העברה נוסף, מאגרים ומעורבות אופרטור.

מערכת משולבת יכולה לשלב את הפונקציות הללו לתא ייצור בודד, בהתאם לתצורת התהליך הנדרשת.

3. שלוש שיטות נפוצות לסירוס שוליים

גאומטריות שונות של רכיבים דורשות גישות שונות לסירוס שוליים.

הסרת קוצים באמצעות מברשות

רובוט נושא מברשת לעיבוד פתחי חורים בודדים, קצוות ואיזורים מסוימים אחרים.

הסרת שיפודים באמצעות מברשת מספקת גמישות גבוהה ומיועדת במיוחד ל:

• משטחים מורכבים
• פתחי חורים לא סדירים
• גרסאות רבות של רכיבים
• מספר גדול מאוד של מקומות להסרת שיפודים

הסרת שיפודים באמצעות מברשת המופעלת על ידי רובוט מאפשרת לתכנת את מסלול הכלי בהתאם לגאומטריה של הרכיב.

הסרת שוליים באמצעות כלים

ניתן להשתמש בכלי חיתוך מיוחדים כדי לקצץ או לקלף פתחי חורים סדירים.

ביחס להסרת שיפודים באמצעות מברשת, עיבוד באמצעות כלים מספק עקביות ויעילות גבוהות יותר כאשר:

• הגאומטריה של החור יציבה
• נפח הייצור גבוה
• מקומי ההסרת שיפודים מוגדרים בבירור

הסרת שוליים רטובה

הסרת שוליים רטובה מתבצעת בסביבת נוזל חיתוך או נוזל ניקוי.

הנוזל מספק שמייה וקירור במהלך עיבוד החברות, ועשוי לסייע בהפחתת הסיכון לשינוי צבע של המשטח הנגרם בגלל חיכוך וחום.

הוא גם עשוי לסייע באורך תקופת השירות של החברות.

במערכות ייצור אמיתיות, שיטות אלו לא חייבות בהכרח לפעול באופן עצמאי. ניתן לשלב בין הסרת שוליים בעזרת חברות לבין הסרת שוליים בעזרת כלים, בהתאם לגאומטריה של הרכיב ולאפייני השוליים.

4. דוגמה: הסרת שוליים רובוטית של בלוק מנוע דיזל שש־צילינדרי

מערכת מייצגת להסרת שוליים של בלוק מנוע דיזל שש־צילינדרי משתמשת ב- שני רובוטים מצוידים בחברות כדי לבצע הסרת שוליים גמישה על משטחים ותעלות מוגדרים.

ציר חשמלי עם כלים ניתנים להחלפה מאפשר שימוש במספר תצורות של חברות על אותו ציר.

המערכת משתמשת גם ב הסרת שוליים רטובה כדי להפחית את הסיכון לשחורת על פני השטח ולסייע באורך חיים ארוך יותר של המברשות.

פרמטרים מרכזיים

• זמן מחזור: 210 שניות ליחידה
• טעינה/פריקה: מסוע רולר אוטומטי
• שיטת הסרת שיפודים: שתי מערכות מברשות רובוטיות
• מערכת כלים: תצורה ניתנת להחלפה של מברשות עם ציר חשמלי
• תַהֲלִיך: הסרת שוליים רטובה
• היקף הסרת השוליים: המשטח העליון, המשטח התחתון, הפנים הקדמיות והאחוריות, צד משאבת השמן, פתחי המעבר לשמן, חורים לציר המניעים, חורים לציר המנוע ופתחי החורים של הצילינדרים

הסידור הזה ממחיש מדוע הסרת שוליים על ידי רובוטים מועילה במיוחד בבלוקי מנוע בעלי מספר רב של תכונות עיבוד.

5. תהליך משולב של הסרת שוליים וניקוי

סדר ייצור טיפוסי משולב הוא:

טעינה → הסרת שוליים → ניקוי כללי → ניקוי ממוקד בלחץ גבוה → שטיפה → ניקוי באוויר → ייבוש בריקות → פליטה

הסדר חשוב.

הסרת השוליים חייבת להתבצע לפני הניקוי הסופי.

הסרת שוליים יוצרת שברי שוליים וחלקיקים מהעיבוד. אם רכיב יינוק תחילה ולאחר מכן יוסר ממנו השוליים, החלקיקים החדשים שנוצרו עלולים להישאר על משטחים שכבר נוקו.

זה יוצר מחזור זיהום חדש ועשוי לדרוש פעולת ניקוי נוספת.

היתרון המרכזי של האינטגרציה הוא לפיכך לא רק חיסכון במכונה אחת.

זו היכולת להקים תהליך רציף:

הסרת שיפוד → ניקוי מיידי → ייבוש

כדי שחלקיקים שנוצרו במהלך הסרת השיפוד יוסרו לפני שרכיב עוזב את תא הייצור.

6. דוגמה: מכונה לניקוי והסרת שיפוד של בלוק מנוע לכלי רכב פרטיים

מערכת טיפוסית לבלוק מנוע לכלי רכב פרטיים משלבת ניקוי רובוטי עם הסרת שיפוד באמצעות מברשות ובעזרת כלים.

תהליך הניקוי כולל:

• ניקוי כללי טורבולנטי
• ניקוי ממוקד
• ניקוי בלחץ גבוה של 32 MPa
• ניקוי בלחץ-בלוק
• שטיפה
• יבוש

הציוד משלב גם הסרת שיפוד רובוטית באמצעות מברשות וכלים.

פרמטרים מרכזיים

• מידות ציוד: כ־10 × 7 × 4.5 מטר
• טווח מחזורים ניתן להתאמה: 20 שניות–20 דקות
• נקיות: ≤1–5 מיליגרם
• גודל חלקיקים במערכת האביזר הראשית: עד 600 מיקרומטר
• יבוש: אין סימני מים נראים לעין
• קירור: טמפרטורת החלק לא תעלה על טמפרטורת הסביבה ±3°צ ברגע ההורדה

הרחבה טווח מחזורים ניתן להתאמה: 20 שניות עד 20 דקות זוהי נקודה רלוונטית במיוחד לייצור גמיש.

תצורה אחת של מכונה יכולה לספק את הצרכים של מצבי ייצור שונים — מהפקה נמוכה בכמות של מגוון מוצרי-סיבוב, ועד פקיה גבוהה של רכיב אחד בלבד — בתנאי שהתצורה של הציוד ודרישות הייצור תואמות.

7. באילו מקומות מתאימות מכונות משולבות לסירוק ולניקוי?

רכיבים בעלי דפוס חורים מורכב

בלוקי מנוע, ראשי צילינדרים, גופי שסתומים ורכיבים דומים עשוים להכיל עשרות ואף מאות תכונות עיבוד.

הסרת סירים ידנית הופכת לקשה יותר ככל שמספר החורים והקצוות גדל.

מערכות רובוטיות מספקות עיבוד מתוכנת וחוזר על עצמו.

רכיבים בעלי ניקיון גבוה

פסולת של קוצים היא בעצמה מקור של זיהום.

השתלבות של ניקוי מיד לאחר הסרת הקוצים מפחיתה את הזמן שבו חלקיקים חדשים שנוצרו נשארים על הרכיב.

ייצור רב-גרעיני

רובוטים מתוכנתים בשילוב עם מברשות ומכונות ניתנות להחלפה יכולים לתמוך במספר גרסאות של רכיבים.

זה שימושי במיוחד כאשר מספר מספרי חלקים משתפים את אותו קו ייצור.

רכיבים מופעמים במדויק

הפחתת טיפול ביניים עשויה לסייע בהפחתת סיכון של התנגשות או חרטום לאחר עיבוד.

הטובה המדויקת תלויה בגאומטריה של הרכיב ובتخطيط תא הייצור.

8. כיצד לבחור בין מברשת לכלי לסירוס קוצים?

אין שיטה אחת להסרת שוליים המתאימה לכל רכיב.

הסרת קוצים באמצעות מברשות היא בדרך כלל גמישה יותר ומתאימה למשטחים מורכבים, פתחים לא סדירים ולייצור הכולל מגוון רב של גרסאות.

הסרת שוליים באמצעות כלים יכולה לספק עקביות ויעילות גבוהות כאשר צורת החור סדירה ותנאי הייצור יציבים.

בחלק מהמקרים אפשר לשלב את שתי השיטות.

ציר חשמלי עם מברשות וכלים ניתנים להחלפה מאפשר למערכת לעבור בין פעולות הסרת שוליים שונות בהתאם לתהליך התוכנתית.

ההגדרה הנכונה חייבת להתבסס על:

• מיקום השוליים
• גודל השוליים
• צורת החור
• חומר הרכיב
• דרישות לפני השטח
• נפח ייצור
• מספר הגרסאות של הרכיב
• זמן מחזור נדרש

שאלות נפוצות

האם ניתן באמת לבצע הסרת שוליים וניקוי במכונה אחת?

כן.

מערכת משולבת להסרת שוליים וניקוי יכולה לשלב הסרת שוליים, ניקוי, ניקוי ממוקד תחת לחץ גבוה, שטיפה, ייבוש ותהליכים נוספים הנדרשים בתא ייצור אחד.

סדר התהליך המדויק תלוי ברכיב ובדרישות הניקיון.

מה היתרונות של הסרת שוליים רטובה?

בהסרת שוליים רטובה משתמשים בנוזל חיתוך או בנוזל ניקוי במהלך פעולת הסרת השוליים.

היתרונות העיקריים הם הפחתת צביעות פנים הקשורות לחיכוך וסיפוק שמנת וקירור, מה שיכול גם לסייע בהארכת חיי השירות של המברשות.

הנוזל הספציפי ותנאי התהליך צריכים להיבחר בהתאם לחומר הרכיב ולדרישות הייצור.

האם יש להשתמש בהסרת שוליים במברשות או בהסרת שוליים באמצעות כלים?

הסרת שוליים במברשות מספקת גמישות רבה יותר והיא מתאימה למשטחים מורכבים ולחורים לא סדירים.

הסרת שיפוד על בסיס כלים מספקת בדרך כלל עקביות ויעילות גבוהות יותר עבור גאומטריות קבועות של חורים ולייצור נפוץ יציב.

מערכות ייצור מסוימות משלבות את שני השיטות ומשנות אוטומטית בין הכלים בהתאם לתהליך התוכנתית.

האם ניתן להפוך את סדר התהליכים?

בתהליך משולב של הסרת שיפוד וניקוי, יש לערוך בדרך כלל את הסרת השיפוד לפני פעולת הניקוי הסופית.

הסרת שיפוד יוצרת חלקיקים. אם תבוצע הסרת השיפוד לאחר הניקוי הסופי, חלקיקים אלו עלולים לפגוע ברכיב שניקה, ועשוי להיות צורך בפעולה נוספת של ניקוי.

מהו הטווח האפשרי של זמן המחזור?

הטווח הניתן להשגה תלוי בהגדרת הציוד ובדרישות התהליך.

מערכת טיפוסית לניקוי והסרת שיפוד של בלוק מנוע לרכב נוסעים מציעה טווח זמן מחזור מתואם של 20 שניות ל-20 דקות .

הטווח הרחב הזה יכול לתמוך בדרישות ייצור שונות, במיוחד בקווי ייצור גמישים המטפלים במגוון רכיבים.

מסקנה

הסרת שיפוד וניקוי לא חייבים להיחשף כשני תהליכי ייצור לחלוטין נפרדים.

לבלוקי מנוע, ראשי צילינדרים, גופי שסתומים והרכיבים המוכנים המורכבים האחרים, שילוב הסרת שיפוד רובוטית + ניקוי תעשייתי יכול למזער את הטיפול הביניימי, להסיר חלקיקים שנוצרו זה עתה, ולשלב מספר תהליכים לתא ייצור אחד.

הסרת שיפוד באמצעות מברשות, הסרת שיפוד באמצעות כלים והסרת שיפוד רטובה יכולות גם הן להתבצע בשילוב, בהתאם לגאומטריה של הרכיב, מאפייני השיפוד, החומר, נפח הייצור ודרישות הניקיון.

עבור יישומים הדורשים גם הסרת שיפוד וגם ניקיון גבוה, מכונה משולבת להסרת שיפוד וניקוי מספקת דרך לחבר את שני התהליכים לתהליך ייצור רציף.