Hoe een flexibele reinigingsmachine kiest voor productie met meerdere modellen: programmeerbare en snelle wisseloplossingen voor reiniging

Overzicht

Wanneer één productielijn meerdere soorten onderdelen moet verwerken, moet het reinigingssysteem in staat zijn om wisseling van producten, verschillende procesparameters en wisselende productiecycli te verwerken zonder de reinigingskwaliteit te compromitteren.

Een flexibele reinigingsmachine bereikt dit via drie hoofdaanpakken: programmeerbare procesbesturing, automatische modelidentificatie en gemeenschappelijke gereedschappen of palletisering .

In dit artikel wordt uitgelegd hoe deze technologieën samenwerken en hoe u een flexibel reinigingssysteem evalueert voor productie met meerdere modellen.

Waarom vereist productie met meerdere modellen flexibele reinigingsapparatuur?

Traditionele productielijnen met grote volumes verwerken vaak slechts één componentmodel. De reinigingsparameters kunnen daarom vast en specifiek geoptimaliseerd worden voor dat werkstuk.

Moderne productie omvat echter steeds vaker:

• Meerdere componentmodellen
• Kleinere productiebatchen
• Frequente modelwijzigingen
• Anders gevormde en zwaardere werkstukken
• Verschillende eisen op het gebied van reinheid en deeltjesgrootte

Een reinigingssysteem voor dit type productie moet aan drie belangrijke eisen voldoen:

1. Snelle omschakeling

Het overschakelen van het ene naar het andere werkstukmodel mag geen langdurige productiestilstand veroorzaken.

2. Modelspecifieke procesparameters

Verschillende onderdelen kunnen verschillende robottrajecten, reinigingstijden, druk, temperatuur, spuitgebieden of droogparameters vereisen.

3. Brede mechanische compatibiliteit

De apparatuur moet de afmetings- en structurele verschillen tussen werkstukken kunnen opvangen, zonder dat voor elk model uitgebreide mechanische aanpassingen nodig zijn.

Drie hoofdbenaderingen voor flexibele reiniging

1. Programmeerbare reinigingsprocessen

Programmeerbaarheid is een van de fundamentele mogelijkheden van een flexibele reinigingsmachine.

Voor verschillende werkstukmodellen kunnen afzonderlijke reinigingsprogramma’s worden ingesteld, met parameters zoals:

• Robotbewegingstrajecten
• Spuitgebieden
• Reinigingstijd
• Waterdruk
• Reinigingstemperatuur
• Aantal reinigingspassages
• Droogparameters

Wanneer het productiemodel verandert, kan het bijbehorende programma worden geselecteerd in plaats van elke procesparameter handmatig aan te passen.

Dit biedt een basis voor reproduceerbare productie van meerdere modellen.

2. Automatische modelidentificatie

Automatische identificatie kan de betrokkenheid van de operator tijdens wisselingen verder verminderen.

Afhankelijk van de productielijn kan het systeem gebruikmaken van:

• Camera-gebaseerde identificatie
• RFID
• Conveyorpositie of signalen van de productielijn

om het binnenkomende werkstuk te identificeren en automatisch het bijbehorende reinigingsprogramma op te roepen.

Bijvoorbeeld kan een reinigingssysteem voor cilinderkoppen van personenwagens gebruikmaken van een gemotoriseerde roltransportband en camera-gebaseerde modelidentificatie om verschillende varianten van cilinderkoppen te herkennen en automatisch het juiste reinigingsprogramma te selecteren.

Dit maakt productie met meerdere modellen mogelijk met minder handmatige ingrepen.

3. Algemene spanmiddelen en pallets

Mechanische flexibiliteit is even belangrijk.

Als meerdere werkstukmodellen dezelfde spanmiddelen of pallets kunnen delen, kan de mechanische omschakeling aanzienlijk worden vereenvoudigd.

Bijvoorbeeld: een reinigings- en ontbramingssysteem voor personenwagenmotorblokken van Big Bird Industrial kan een gemeenschappelijke pallet gebruiken voor verschillende boven- en onderblokconfiguraties, waardoor meerdere modellen de reinigings- en ontbraminglijn kunnen betreden zonder het gehele spanmiddelensysteem te vervangen.

Waarom is een breed cyclusduurbereik belangrijk?

De instelbare cyclusduur van een flexibele reinigingsmachine is een andere belangrijke indicator van zijn flexibiliteit.

Bijvoorbeeld: de oplossing van Big Bird Industrial voor reiniging en ontbraming van personenwagenmotorblokken kan een cyclusduurbereik van ongeveer 20 seconden tot 20 minuten .

Een breed cyclusduurbereik stelt hetzelfde apparatuurplatform in staat om verschillende productiescenario’s aan te pakken.

Productie van grote volumes

Voor standaardcomponenten met een hoge productieomvang kan het reinigingsproces worden geconfigureerd met een kortere cyclus om de productiecapaciteit te maximaliseren.

Onderdelen met lage productieomvang of complexe onderdelen

Voor onderdelen met een kleine productieomvang of meer complexe onderdelen kan de cyclus worden verlengd om extra reinigingspassen of langere procesduur toe te staan, indien nodig.

Dit stelt de apparatuur in staat om zich aan te passen aan wijzigingen in productieomvang en productcomplexiteit, zonder dat een geheel ander reinigingssysteem nodig is.

Automatische gereedschaps- en spuitmondwisseling

Flexibiliteit kan ook verder reiken dan reinigingsprogramma’s en opspanvormenten.

Voor sommige toepassingen zijn verschillende gereedschappen of spuitmonden vereist voor verschillende werkstukmodellen.

Een robotische ontbramingmachine voor zescilinder-dieselmotorblokken kan bijvoorbeeld een elektrische spindel met gereedschapswisseling gebruiken om meerdere borsteltypen te ondersteunen. Tijdens het wisselen van model kan het systeem automatisch het benodigde gereedschap selecteren en vervangen.

Een flexibel krukasreinigingssysteem kan eveneens worden geconfigureerd voor verschillende krukasmodellen, zoals viercilinder- en zescilinder-krukassen, met hogedrukspindelreiniging en automatische spuitmondwisseling.

Deze configuraties verminderen handmatige ingrepen en maken het mogelijk dat één productiesysteem meerdere componentvarianten ondersteunt.

Hoe een flexibele reinigingsmachine te selecteren

Bij de beoordeling van een flexibele reinigingsoplossing dient u de volgende factoren te overwegen.

1. Productvariatie

Hoe verschillend zijn de werkstukken qua:

• Lengte en breedte
• Gewicht
• Geometrie
• Gaten- en doorgangconfiguratie
• Materiaal

Hoe groter de variatie, des te hoger de eisen op het gebied van fixtureflexibiliteit, bereik van de robot, bewegingsbereik van de apparatuur en hanteringcapaciteit.

2. Wisselfrequentie

Als de productielijn regelmatig modellen wijzigt, moet u prioriteit geven aan:

• Programmeerbare wisseling
• Automatische modelidentificatie
• Algemene bevestigingsmiddelen
• Automatische wisseling van gereedschap of mondstuk

Voor wisselingen met lage frequentie kan enige handmatige aanpassing aanvaardbaar zijn.

3. Cyclusduurvereisten

Bepaal of verschillende modellen aanzienlijk verschillende vereisten voor de productiecyclus hebben.

Als één product een korte cyclus vereist, terwijl een ander product aanzienlijk langere reinigingstijd nodig heeft, kan een machine met een breed instelbare cyclusduurbereik meer productieflexibiliteit bieden.

4. Schoonmaakvereisten

Verschillende modellen kunnen verschillende schoonmaak- en deeltjesgrootte-acceptatiecriteria hebben.

In dit geval moet elk model zijn eigen gevalideerde procesparameters hebben, in plaats van één universeel reinigingsprogramma te gebruiken.

5. Toekomstige productuitbreiding

Bij het ontwerpen van een nieuwe productielijn moet rekening worden gehouden met potentiële toekomstige modellen.

Het vrijhouden van voldoende capaciteit binnen het bewegingsbereik van de robots, het ontwerp van de spanmiddelen, de programma-architectuur en het handlingsysteem kan voorkomen dat de reinigingsmachine een knelpunt wordt bij de introductie van nieuwe producten.

Big Bird Industrial Flexibele Reinigingsoplossingen

Big Bird Industrial biedt flexibele reinigingsoplossingen, waaronder:

• Robotische flexibele reinigingsmachines
• Flexibele robotische ontbramingmachines
• Meerprocessenreinigings- en ontbramingssystemen
• Flexibele reinigingsapparatuur met brede cyclusduur
• Automatische modelidentificatiesystemen
• Automatische gereedschaps- en mondstukwisselconfiguraties

Afhankelijk van de toepassing kan de apparatuur worden ontworpen op basis van de wensen van de klant productreeks, productievolume, frequentie van modelwisseling, schoonheidsvereisten en plannen voor toekomstige uitbreiding .

Voor geselecteerde flexibele toepassingen kan het cyclus-tijdgebied ongeveer variëren van 20 seconden tot 20 minuten .

Veelgestelde vragen

Hoe lang duurt het om modellen te wisselen op een flexibele reinigingsmachine?

Dat hangt af van de configuratie voor modelwisseling.

Met programmeerbare processelectie en automatische modelidentificatie beperkt de modelwisseling zich meestal tot het wisselen van programma’s en verificatie van het eerste stuk.

Indien de modelwisseling vervanging van de spanvorment of handmatige mondstukafstelling vereist, kan extra stilstandtijd nodig zijn.

Voor productielijnen met frequente modelwisseling zijn programmeerbare modelwisseling en automatische identificatie over het algemeen belangrijke ontwerpparameters.

Hoeveel verschillende modellen kan één flexibele reinigingsmachine verwerken?

Er is geen universeel vast aantal.

De werkelijke capaciteit hangt af van de afmetings- en structurele verschillen tussen de werkstukken, de compatibiliteit van de spanmiddelen, het bereik van de robot, het handlingsysteem en de procesvereisten.

Daarom dient de praktische compatibiliteit van een flexibele reinigingsmachine tijdens de engineeringfase te worden beoordeeld aan de hand van de volledige productlijst, in plaats van alleen op basis van het aantal beschikbare programma’s.

Hoe kan één machine een cyclusbereik van 20 seconden tot 20 minuten ondersteunen?

De cyclus kan worden aangepast via factoren zoals de bewegingssnelheid van de robot, de spuitduur, het aantal reinigingspassages en de procesconfiguratie.

Eenvoudige componenten met hoge volumes kunnen kortere processequenties gebruiken, terwijl complexe of lage-volume-componenten langere reinigingssequenties kunnen gebruiken.

Verschillende programma’s kunnen daarom worden toegewezen aan verschillende werkstukmodellen binnen hetzelfde apparatuurplatform.

Hoe kan productie met meerdere modellen waarborgen dat elke component voldoet aan zijn reinheidseisen?

Elk werkstukmodel moet een afzonderlijk gedefinieerd en gevalideerd reinigingsprogramma hebben.

Parameters kunnen onder meer omvatten:

• Robotbaan
• Schoonmaakdruk
• Reinigingstijd
• Spuitlocaties
• Droogparameters

Na een modelwissel dient een inspectie van het eerste stuk te worden uitgevoerd om te bevestigen dat de vereiste reinheid en deeltjesgroottecriteria zijn bereikt.

Automatische modelidentificatie kan ook het risico verminderen op het selecteren van een onjuist reinigingsprogramma.

Conclusie

Flexibele reiniging draait niet eenvoudigweg om het toestaan van meerdere werkstukken in dezelfde machine. Een echt flexibel systeem moet coördineren software, identificatie, spanmiddelen, gereedschap, reinigingsparameters en cyclusduur .

Voor fabrikanten die meerdere componentmodellen op dezelfde productielijn verwerken, kunnen programmeerbare reinigingsprocessen, automatische modelidentificatie, gemeenschappelijke spanmiddelen en een brede aanpassingsmogelijkheid voor de cyclusduur de productieflexibiliteit aanzienlijk verbeteren.

Big Bird Industrial kan flexibele reinigings- en ontbramingssystemen ontwikkelen volgens de specifieke werkstukportfolio, productievereisten, wisselfrequentie, schoonmaaldoelen en toekomstige productplannen .