Robotontbramingmachine voor zescilindermotorblokken op dieselbasis: geïntegreerde oplossing voor ontbraming en reiniging

Overzicht

Gietijzeren dieselmotorblokken kunnen pluimen ontwikkelen rond geboorde oliekanalen, cilinderloopwatergaten, schroefgaten en kruisende boringen. Omdat gietijzeren pluimen moeilijk consistent te verwijderen zijn, kan handmatig ontbramen leiden tot hoge arbeidsvereisten, ongelijke kwaliteit en overgeslagen locaties.

De robotische ontbramoplossing van Big Bird Industrial voor zescilindermotorenblokken maakt gebruik van een zesassige industriële robot om flexibel en geprogrammeerd te ontbramen, met reiniging geïntegreerd in het proces. Door gecontroleerde gereedschapsbeweging, toepassingsspecifieke ontbrammethode en downstreamreiniging helpt het systeem pluimen en bewerkingsrestanten te verwijderen vóór de motorassemblage.

1. Waar ontstaan pluimen op dieselmotorblokken?

Tijdens bewerkingsprocessen zoals boren van de hoofdoliekanalen, cilinderloopwatergaten en schroefgaten kunnen pluimen ontstaan rond de randen van gaten, kruisende kanalen en hoeken van interne holtes.

Gietijzeren spijkers kunnen relatief hard en stevig vastzitten, waardoor ze moeilijk met de hand verwijderd kunnen worden, vooral op plaatsen waar de toegang voor gereedschap beperkt is. Handmatige bewerkingen kunnen ook variëren tussen operators en werkstukken, wat het risico op overgeslagen spijkers of te veel materiaalverwijdering vergroot.

Restspijkers vormen potentiële risico's tijdens de werking van de motor. Als losgeraakte deeltjes in oliekanalen terechtkomen of bewegende contactvlakken bereiken, kunnen ze bijdragen aan verstopping van de oliecirculatie, krassen of beschadiging van onderdelen zoals cilinderloopvlakken en lageroppervlakken.

Om deze reden is ontspikkelkwaliteit een belangrijk onderdeel van de productie van motorblokken. Het doel is niet eenvoudigweg zichtbare spijkers te verwijderen, maar consistente resultaten te behalen op gedefinieerde locaties, terwijl functionele oppervlakken beschermd blijven en de vereiste onderdeelgeometrie gehandhaafd wordt.

2. Robotische ontspikkeloplossing voor dieselmotorblokken

Het systeem combineert een zesassige industriële robot, op de toepassing afgestemde ontbramingstools, programmeerbare procesbesturing en een geïntegreerde reinigingsfase.

Zesassige robotische gereedschapsbeweging

De robot draagt de geselecteerde ontbramingstool en volgt geprogrammeerde banen langs de contouren van het werkstuk, de randen van gaten en andere gespecificeerde locaties. De meerdere assen bieden flexibiliteit bij het bereiken van kenmerken met verschillende oriëntaties.

Gereedschapsbanen worden ontwikkeld en gevalideerd op basis van de geometrie van het motorblok, de locaties van de buren en de vereiste verwijderingsresultaten.

Meerdere ontbramingmethoden

Afhankelijk van de locatie van de burr, de morfologie en de materiaaltoestand kan het systeem een combinatie gebruiken van:

• Borstelgereedschappen: Geschikt voor geselecteerde randafwerking en lichte ontbramingtoepassingen.

• Snijgereedschap: Gebruikt waar directere mechanische verwijdering vereist is.

• Hoogdrukwater: Toegepast waar hydraulische ontkapping geschikt is voor het soort uitstulping, de vorm van het werkstuk en de procesomstandigheden.

De juiste gereedschappen en procesparameters dienen via tests te worden bepaald. Niet elke locatie met uitstulping vereist dezelfde ontkappingsmethode, en de uiteindelijke configuratie hangt af van het specifieke motorblok.

Geïntegreerde reiniging na ontkapping

Ontkapping genereert spaanders en losgemaakte deeltjes, terwijl bewerkingsprocessen restanten van snijvloeistof en andere verontreinigingen op het werkstuk kunnen achterlaten. Het systeem integreert een reinigingsfase na ontkapping om deze verontreinigingen te verwijderen voordat het onderdeel naar de volgende productieoperatie gaat.

De effectiviteit van de reiniging hangt af van de procesconfiguratie, vloeistofbeheer, filtratie en de toegankelijkheid van de relevante kenmerken. De vereiste reinigingsgraad dient te worden gecontroleerd tegen de acceptatiecriteria van de klant.

Programmeerbare procesbesturing

Verschillende motorblokmodellen kunnen hun bijbehorende ontbramingprogramma's gebruiken. Wanneer dit wordt ondersteund door het systeemontwerp, kunnen speciale of snel-wisselbare spanmiddelen helpen om meerdere werkstukvarianten op een gedeelde productielijn te verwerken.

Programmabeheer en procesparameterbesturing ondersteunen ook consistente uitvoering en vormen een basis voor kwaliteitsregistraties en procestraceerbaarheid.

3. Belangrijkste voordelen van geïntegreerde robotontbraming en -reiniging

Verminderde afhankelijkheid van handmatige ontbraming

Het automatiseren van repetitieve ontbramingsoperaties vermindert de handmatige belasting en de afhankelijkheid van de techniek van de operator. Geprogrammeerde bewegingspaden helpen de operaties te standaardiseren over werkstukken en productieshifts heen.

Meer consistente ontbramingskwaliteit

Een gevalideerd robotproces kan de consistentie op specifieke burrlocaties verbeteren. De keuze van het gereedschap, de nauwkeurigheid van het bewegingspad, de contactkracht en de procesparameters moeten op het werkstuk zijn afgestemd om zowel resterende burrs als excessieve materiaalverwijdering tot een minimum te beperken.

Verbeterde productiestroom

Het combineren van ontbramen en reinigen binnen een geïntegreerd systeem kan het tussentijds hanteren, de opeenhoping van werk-in-uitvoering en de overdracht tussen afzonderlijke stations verminderen. Het daadwerkelijke productiviteitsvoordeel hangt af van de cyclusduur, de beladings- en lostarrangementen en de balans van de volledige productielijn.

Betere procestraceerbaarheid

Opgeslagen programma’s en gecontroleerde procesparameters vormen een basis voor het registreren van welk proces op elk werkstuk of productiebatch is toegepast, mits het systeem dergelijke traceerbaarheid ondersteunt. Dit kan kwaliteitsonderzoeken en procesoptimalisatie ondersteunen.

4. Typische toepassingen

Het systeem is ontworpen voor ontbram- en reinigingsoperaties op zes-cilinder dieselmotorblokken en kan eventueel worden aangepast voor andere gietijzercomponenten en grote behuizingsdelen.

Typische toepassingsgebieden zijn:

• Productie van dieselmotoren voor commerciële voertuigen

• Bewerkingslijnen voor motorblokken

• Ontbramen van oliekanalen en koelwatergaten

• Afschaven van randen bij kruisende boringen

• Geautomatiseerd ontbramen en reinigen in aandrijflijnproductie

Aanpassing aan een ander onderdeel vereist beoordeling van de geometrie, de locatie van de buren, de materiaaleigenschappen, de toegankelijkheid van de gereedschappen, de vereisten voor de opspanning en de productietakt. Een haalbaarheidstest wordt aanbevolen voordat de uiteindelijke procesconfiguratie wordt bevestigd.

Veelgestelde vragen

Vraag 1: Waarom is het verwijderen van buren van een gietijzeren motorblok moeilijk?

Burrs kunnen ontstaan aan de randen van gaten, bij snijdende boringen en in de hoeken van interne holten. Hun hardheid, hechting en locatie kunnen handmatig verwijderen moeilijk en onvoorspelbaar maken. Robotgebaseerd ontbramen biedt geprogrammeerde gereedschapsbeweging en reproduceerbare toegang tot specifieke gebieden, mits het gereedschap en het proces zijn gevalideerd.

Vraag 2: Kan robotgebaseerd ontbramen bewerkte oppervlakken beschadigen?

Elk ontbramingproces moet het risico op excessieve materiaalverwijdering of beschadiging van bewerkte en afdichtende oppervlakken beheersen. Geschikte gereedschapskeuze, gevalideerde baantrajecten, controle van het contactkrachtverloop en geschikte spanmiddelen kunnen dit risico beperken. De definitieve acceptatie moet inspectie van de relevante randen en functionele oppervlakken omvatten.

V3: Is een apart reinigingsproces vereist na ontbraming?

Het beschreven systeem integreert reiniging na ontbraming om gegenereerde spaanders, losgeraakte deeltjes en bewerkingsrestanten te verwijderen. Of aanvullende reiniging noodzakelijk is, hangt af van de vereiste schoonheid, de effectiviteit van het geïntegreerde proces en de eisen van de volgende productiestappen. Validatie moet bevestigen dat het werkstuk voldoet aan de overeengekomen acceptatiecriteria voordat het naar de volgende fase wordt doorgestuurd.

V4: Kan het systeem verschillende motorblokmodellen verwerken?

Meerdere modellen kunnen mogelijk worden geproduceerd via modelspecifieke programma’s en geschikte opspanmiddelen, inclusief snelle-wisselgereedschappen indien geconfigureerd. De compatibiliteit hangt af van de verschillen in werkstukgeometrie, vijlrestlocaties, gereedschapstoegang en hanteringsvereisten. Elk model dient te worden gevalideerd voordat het in productie wordt genomen.

Conclusie

Een consistente ontvijling van gietijzeren dieselmotorblokken is belangrijk voor het beheersen van restdeeltjes en het beschermen van de downstream-motorassemblage. Een robotsysteem met zes assen biedt flexibele gereedschapsbeweging voor geprogrammeerde ontvijling, terwijl geïntegreerde reiniging helpt bij het verwijderen van spaanders en residuen die tijdens de bewerking worden gegenereerd.

Door toepassingsspecifieke gereedschappen, gevalideerde robotbanen, procesbeheer en downstream-reiniging te combineren, helpt Big Bird Industrial fabrikanten bij het ontwikkelen van geïntegreerde ontvijlingsoplossingen voor motorblokken en andere gegoten onderdelen.

Big Bird Industrial, voordien Harbin Shimada Big Bird Industrial Co., Ltd., levert industriële reinigings- en productieprocesapparatuur voor toepassingen in de automobielindustrie en de precisiefabricage. Het definitieve systeemontwerp dient afgestemd te worden op de vormgeometrie van het werkstuk, de eigenschappen van de buren, de productievereisten en de door de klant vastgestelde kwaliteitscriteria.