האם ניתן לשלב את הפעולה של הסרת שוליים וניקוי במכונה אחת? פתרון משולב להסרת שוליים וניקוי

סקירה כללית

שוליים שנוצרים בתהליך עיבוד יכולים להפוך למקור של זיהום שניוני אם לא מסירים אותם לפני הרכבה. שוליים נפרדים וחלקיקים מתכתיים עלולים להיכנס לערוצים לשמנת מנוע, למשטחים המתחברים זה לזה, למערכות שמנת מנוע או למערכות הידראוליות, מה שעלול להשפיע על ניקיון הרכיבים ועל פעולת הקישור downstream.

בדרך כלל, סילוק שוליים וניקוי מבוצעים במכונות נפרדות, מה שדורש טיפול נוסף בחלקי העבודה ויוצר הזדמנויות לזיהום מחדש. מכונה משולבת לסילוק שוליים וניקוי מאחדת את התהליכים הללו בתוך מערכת אחת, ועוזרת לזרז את הייצור ולשפר את הרציפות בתהליך.

מאמר זה מסביר את שיטות הסריגת השוליים העיקריות, סדרי התהליך הרגילים, תחומי היישום המרכזיים וההיבטים שיש לקחת בחשבון בבחירת פתרון משולב.

1. למה הסרת שוליים היא חיונית לניקיון הרכיבים

פעולות עיבוד עשויות להשאיר שוליים סביב קצוות החורים, פינות חדה וצירים נפגשים. למרות גודלם הקטן, שוליים אלו עלולים להתנתק במהלך ההרכבה או פעולת הציוד ולהפוך לזיהומים חופשיים.

בלוקי מנועים, ראשי צילינדרים, גופי שסתומים ורכיבים אחרים שעברו עיבוד מדויק, חלקיקים שהתנתקו עלולים להיכנס לערוצים של שמן או להישאר על פני השטח המתחברים. לכן, הסרת שוליים היא שלב חשוב בהכנה של רכיבים לניקוי והרכבה הבאים.

דרישות הניקיון התעשייתיות עלולות להתייחס לא רק למסה ולגודל החלקיקים הנותרים, אלא גם לקיומם של שוליים שנוצרו בעיבוד.معايير הקבלה המדויקות יש להגדיר בהתאם לתפקידה של הרכיב ולדרישות הטכניות של הלקוח.

מסלול ייצור קונבנציונלי משתמש במכונה אחת לסילוק שוליים ובמכונה נוספת לניקוי. חלקי הרכיב חייבים לעבור בין שתי הפעולות, מה שמביא לעיבוד נוסף ולקoordינציה של התהליך.

שלושה אתגרים של פעולות סילוק שוליים וניקוי נפרדות

עיבוד נוסף של חלקי הרכיב

העברת רכיבים בין מכונות מגדילה את דרישות העיבוד ויכולה ליצור סיכון להתנגשות או לפגמים, במיוחד על פני השטח המעובדות במדויק.

זיהום משני פוטנציאלי

סילוק שוליים מייצר פתיתי מתכת וחלקיקים. אם זיהומים אלו לא מסולקים באופן מספיק לפני שלב הניקוי, הם יכולים להגביר את עומס הניקוי ולהפריע לתוצאה המבוקשת של ניקיון.

שטח תפוסה גדול יותר של הציוד ודרישות עיבוד גבוהות יותר

שתי מכונות נפרדות עשויות לדרוש שטח ריצפה נוסף, ברזלים, אמצעי אחיזה ומעורבות של אופרטורים. ההשפעה המדויקת תלויה בתכנון הייצור ובמידת האוטומציה.

מערכת משולבת שמחברת בין הסרת פסיגים לבין ניקוי בתוך מכונה אחת. אפשר לטעון את חלף העבודה פעם אחת בלבד ולעשות בו עיבוד לפי הסדר שהוגדר, בלי להעביר אותו ביניים למכונת ניקוי נפרדת.

השילוב הזה יכול לפשט את טיפול החומרים ולסייע בהפחתת הסיכויים לזיהום משני, בתנאי שמערכות איסוף הפסיגים, ניהול הנוזלים וביצועי הניקוי מעוצבים כראוי.

3. שלוש שיטות נפוצות לסירוס שוליים

שיטת הסרת הפסיגים המתאימה תלויה בחומר של חלף העבודה, בגאומטריה של הפסיגים, בהגדרת הנקבים, בכמות הייצור והבצק הדרוש לקצה.

הסרת קוצים באמצעות מברשות

הסרת פסיגים בעזרת מברשות משתמשת במברשות המותקנות על רובוט או על מערכת כלים מבוקרת אחרת כדי לעבד נקבים, קצוות ומשטחים מסוימים. היא מציעה גמישות עבור גאומטריות מורכבות, פתחים לא סדירים ורכיבים עם מספר מקומות להסרת פסיגים.

סוג המברשת, מסלול הכלי, כוח ההשקה והזמן של עיבוד חייבים להיבחר וליבדק עבור חומר הגלם. השקה מופרזת או לא מתאימה עלולה להשפיע על גאומטריית הקצה או על מצב המשטח.

הסרת שוליים באמצעות כלים

כלי חיתוך מיוחדים יכולים לקצץ או להסיר שוליות מזדמנות מקצוות החורים הרגילים ומאפיינים מוגדרים אחרים. שיטה זו יכולה לספק תוצאות עקביות בייצור יציב ובנפח גבוה כאשר גאומטריית השוליות ונגישות הכלים נשלטים היטב.

אסטרטגיות לבחירת הכלים והחלפתם חייבות לקחת בחשבון את הבלאי של הכלי, את הדרישות הממדיות ואת השונות בין דגמי חומרי הגלם.

הסרת שוליים רטובה

הסרת שוליות רטובה מתבצעת בסביבת נוזל חיתוך מתאים או נוזל ניקוי. בהתאם לתהליך ולتكوين הנוזל, הנוזל יכול לספק קירור ושמירה, לעזור להוציא את הפסולת ולהפחית את הסיכון לכתמים על המשטח הנובעים מחום.

תאימות הנוזל, סינון, תחזוקה ודרישות הניקוי העתידיים חייבים להילקח בחשבון בשלב תכנון התהליך.

בapplications רבות, שילוב של שיטות מציע את האיזון הטוב ביותר בין גמישות ליעילות התהליך.

דוגמה ליישום: הסרת פגמים בעזרת רובוט על בלוק מנוע דיזל ששש צילינדרים

מערכת רובוטית להסרת פגמים על בלוק מנוע דיזל ששש צילינדרים משתמשת בשני רובוטים מצוידים במרדפים לעיבוד חורים ומשטחים מסוימים. ציר חשמלי עם יכולת החלפת כלים תומך בשימוש במורדפים שונים, בעוד שהסרת פגמים לחיה עוזרת לשלוט בחום ובבלאי המרדפים.

זמן המחזור של מערכת ההפניה הוא כ- 210 שניות לפריט עבודה והיא משתמשת בלהק נייד אוטומטי לטעינה ופריקה.

הכיסוי להסרת פגמים כולל את המשטחים העליון והתחתון, הפנים הקדמיות והאחוריות, צד משאבת השמן, מעברי השמן, חורות ציר הכרכוב, חורות ציר המניע והפתחים של צילינדרים.

הכיסוי המדויק וזמן המחזור תלויים בעיצוב הפריט, התפלגות הפגמים, תצורת הכלים ודרישות הייצור.

4. איך פועלת מכונה משולבת להסרת פגמים וניקוי

סדרת תהליכים טיפוסית עשויה לכלול:

1. טעינת חלקי העבודה

2. הסרת שוליים באמצעות מברשות, כלים חותכים או שילוב של שיטות

3. ניקוי כללי

4. ניקוי תחת לחץ גבוה ממוקד

5. שטיפה

6. ניפוח באוויר

7. יבוש בריקוד, כאשר נדרש

8. פריקת חלקי העבודה

הסרת שוליים מתבצעת בדרך כלל לפני הניקוי הסופי, מאחר שהיא יוצרת פיסות וחלקיקים שעליהם להישאר מהחלקה. שילוב שני התהליכים מאפשר לרכיב לעבור ישירות לניקוי לאחר הסרת השוליים, ובכך מפחית את הטיפול הביניימי.

הסדר המדויק תלוי ברכיב ובתהליך המאושר. לדוגמה, עלול להיות צורך בשלב נפרד להסרת פיסות לפני הניקוי המדויק, בעוד שיבוש בריקוד עלול להיבחר כאשר הגאומטריה וקריטריוני קבלת הרטיבות מצדיקים זאת.

דוגמה ליישום: ניקוי והסרת שוליים של בלוק מנוע לרכב פרטי

מערכת רפרנס לבלוקי מנוע לרכב פרטי משלבת הסרת שוליים רובוטית באמצעות מברשות וכלים עם ניקוי טורבולנטי, ניקוי ממוקד וניקוי בלחץ גבוה ב- 32 מגה פסקל , ניקוי סגירה של פלטת סתימה, ושטיפה.

פרמטרי הציוד והתהליך המדווחים הם:

ערכים אלו מתארים תצורה רפרנסית ולא ביצועים מובטחים עבור כל חלקי עבודה. יעד הניקיון, הגבלת גודל החלקיקים, קריטריון הייבוש וזמן המחזור חייבים לעבור אימות מול החלק וההליך המדויקים של קבלת המוצר.

טווח זמן מחזור ניתן להתאמה מסוגל לתמוך בדרישות ייצור שונות: מחזורי עבודה קצרים יחסית לייצור בכמויות גדולות, לעומת תהליכים ארוכים יותר לרכיבים מורכבים. עם זאת, התפוקה הניתנת להשגה תלויה בתהליך המלא, כולל טעינה, פריקה, החלפת כלים, הבדלים בין חלקי העבודה ובכל בדיקה נדרשת.

5. איפה השימוש באינטגרציה של הסרת קוצים וניקוי הוא מועיל ביותר

מערכות משולבות הן רלוונטיות במיוחד לרכיבים שמשלבים גאומטריה מורכבת עם דרישות ניקיון קפדניות.

גופי מנוע וראשי צילינדר: מעברים חוצים מרובים, חורים וקצוות מכונות דורשים פעולות מעורבות של הסרת שוליים וניקיון.

גופי שסתומים ורכיבי בקרת זורמים אחרים: מעברים קטנים וחורים חוצים הופכים את הסרת הגרגרים ואת אימות הניקיון לחשוב. התהליך חייב להיות מעוצב סביב הגאומטריה הפנימית של הרכיב ובהתאם לمعايير הקבלה שלו.

קווי ייצור רב-מודלים: מסלולים מתוכנתים של רובוטים, וכן החלפת כלים או מברשות אוטומטית — כאשר היא נתמכת — יכולות לסייע בהתאמות למשתנים שונים של חלקי העבודה.

רכיבים מוחצקים בדقة: הפחתת העברות בין מכונות יכולה להגביל את מספר השלבים בהטמנה ולפחית את הסיכון לפגיעות אקראיות, למרות שמזוודות מתאימות וטיפול מגן נותרות הכרחיות.

ביג בירד אינדוסטריאל מספקת ציוד להסרת שוליים ולניקוי ליישומים הכוללים בלוקי מנוע, ראשי צילינדרים וקרננות. תצורת התהליך יכולה להתפתח בהתאם לגאומטריה של חלקי העבודה, למיקום השוליים, לדרישות זיהום, לנפח ייצור ולשטח הזמין במפעל.

שאלה נפוצות

מה היתרונות של הסרת שוליים רטובה לעומת הסרת שוליים יבשה?

הסרת שוליים רטובה יכולה לספק קירור וסיכה, ולסייע בהגנה על חום החיכוך ובלהטת המברשות. היא עשויה גם לסייע בהסרת שאריות. היתרונות המדויקים תלויים בנוזל, בכלי, בחומר של חלקי העבודה ובהגדרות התהליך. את איכות המשטח ואת משך חיים של הכלי יש לאשר באמצעות בדיקות יישום.

איך לבחור בין הסרת שוליים בעזרת מברשת לבין הסרת שוליים בעזרת כלים?

הסרת שיפודים באמצעות מברשת מתאימה לעתים קרובות למשטחים מורכבים, פתחים לא סדירים ויישומים הדורשים מסלולי כלים גמישים. כלים חותכים מיוחדים יכולים להיות יעילים לקצוות של חורים מוגדרים ולגאומטריות יציבות ומעורבות חוזרות. חלק מהמערכות משלבות את שני הגישות ומשנות את הכלים בהתאם לפעולה התוכנתית.

האם ניתן לבצע ניקוי לפני הסרת שיפודים?

אם פעולת הסרת השיפודים יוצרת פתיחות או חלקיקים, הניקוי הסופי אמור בדרך כלל להיעשות לאחר הסרת השיפודים. ביצוע ניקוי תחילה ולאחר מכן הסרת שיפודים עלול להכניס מחדש זרנים אל הרכיב הנוקה, מה שעלול לדרוש שלב ניקוי נוסף. סדר שונה אמור לשמש רק כאשר התהליך תוכנן ומאושר במיוחד לכך.

מהו הטווח האפשרי של זמן המחזור?

טווח זמן המחזור תלוי בהגדרת הציוד, בגאומטריה של חלקי הפעולה, במספר מקומות הסרת השוליים, במراחי הניקוי ובדרישות הייצור. מערכת אחת לבלוק מנוע של רכב פרטי שימשה כמערכת ייחוס, וטווח זמן המחזור שלה ניתן להתאמה בין 20 שניות ל-20 דקות. טווח זה לא אמור להיחשב כפלט שניתן להשיג עבור כל חלק או קו ייצור.

סיכום

שילוב סריטת שוליים וניקוי במכונה אחת יכול לצמצם את הטיפול הביניימי, לפשט את זרם הייצור ולסייע בשליטה בכיוון זיהום משני. המפתח הוא להתאים את שיטת סריטת השוליים, סדר הניקוי, ניהול הנוזלים ואת קריטריוני הקבלה לחלקי הפעולה האמיתיים.

עבור בלוקי מנועים, ראשי צילינדרים, ציר קמונות ורכיבים אחרים בעלי עיבוד מדויק, יש לבדוק פתרון משולב באמצעות חלקי פעולה מייצגים ודרישות מוגדרות בבירור לסירוס שוליים, לזיהום שאריות חלקיקים, לזמן מחזור, לייבוש וליכולת ייצור.

Big Bird Industrial, לשעבר Harbin Shimada Big Bird Industrial Co., Ltd. מפתח פתרונות לניקוי תעשייתי ולהסרת קצוות חדים ליישומים אוטומטיים וייצור מדויק. ניתן להתאים את תצורת הציוד לגאומטריה של הרכיב, לתהליך הייצור ולדרישות הלקוח.