Linie de curățare pentru carcasele bateriilor: ciclu de 85 de secunde și 3 mg în cinci etape

Prezentare generală

O carcasă de baterie este o cutie mare din aluminiu, cu pereți subțiri, dotată cu o flanșă, o placă de bază, un set de inserții filetate și, la multe modele, cu nervuri interne de rigidizare și o placă de răcire lipită sau sudată de placa de bază. Este curățată după prelucrare mecanică și înainte de asamblare, iar criteriul de acceptare este de obicei exprimat ca masă reziduală totală, în domeniul miligramelor simple (sub 10 mg) pe piesă.

Dificultatea curățării nu constă în suprafața vizibilă. Aceasta provine din fața de etanșare a flanșei, din inserțiile filetate, din colțurile adâncite dintre nervuri și din interfața dintre placa de răcire și placa de bază. Acestea sunt zonele care rețin așchii după prelucrarea mecanică și zonele în care un test de etanșeitate sau un proces de lipire va eșua.

Big Bird Industrial (înainte Shimada Big Bird Industrial) construiește sisteme de curățare și deburare pentru componente ale transmisiilor auto începând din 2001, iar linia în cinci etape descrisă mai jos urmează configurația utilizată în programele de producție care funcționează cu un ciclu de 85 de secunde și o limită de 3 mg.

1. De ce carcasele bateriilor necesită o linie diferită

O carcasă de această dimensiune prezintă o suprafață mare la o masă redusă. Este ușor de pulverizat, ușor de inundat și dificil de uscat. Apa se acumulează în buzunarele puțin adânci dintre nervuri și de-a lungul flanșelor, iar o piesă care părăsește linia umedă va eșua la o verificare ulterioară a curățeniei, după ce apa se evaporă și lasă în urmă substanțele dizolvate.

Suprafață mare, masă redusă, retenție ridicată a apei

Pereții subțiri din aluminiu se încălzesc și se răcesc rapid, ceea ce înseamnă că piesa poate condensa umiditatea dintr-un mediu de producție umed, chiar după uscare. Măsura obișnuită de contracarare este controlul temperaturii piesei la ieșire, nu doar eliminarea apei la finalul spălării.

Setul de Flanșă și Inserții Stabilește Cerința

Suprafața flanșei poartă o garnitură sau un adeziv, iar inserțiile filetate primesc elemente de fixare cu o specificație de cuplu. Contaminarea oricăreia dintre aceste suprafețe produce o scurgere sau o defecțiune de cuplu care apare în timpul asamblării finale, la distanță mare față de stația de curățare; de aceea, criteriul de curățenie pentru carcasă bateriei este stabilit pe regiuni, nu ca o singură valoare.

2. Secvența în Cinci Etape

Linia care atinge 85 de secunde și 3 mg nu se bazează pe o singură etapă agresivă. Aceasta împarte sarcina pe cinci etape, astfel încât fiecare abordează o stare specifică de contaminare.

Rolul Fiecărei Etape

Spălarea prin pulverizare elimină într-o singură etapă cea mai mare parte a așchiilor și a lichidului de răcire de pe toate suprafețele. Curățarea robotică dirijată abordează ulterior flanșa, filetele inserțiilor și colțurile nervurilor, unde acoperirea prin pulverizare este cea mai slabă. Clătirea elimină detergentul și particulele fine re-suspensate, folosind apă filtrată separat. Suflarea elimină cea mai mare parte a apei, astfel încât etapa de vid nu trebuie să o evaporeze. Usucarea în vid elimină apa rămasă în zonele pe care suflarea nu a putut să o atingă.

3. Usucarea este constrângerea determinantă

Pentru o carcasă de această dimensiune, etapele de spălare nu reprezintă de obicei limita. Suflarea și vidul consumă împreună o parte disproportională din ciclu, iar orice încercare de scurtare a acestora duce la eșecuri de uscare, nu de curățenie.

Ordinea operațiunilor este esențială în cadrul uscării

Suflarea înaintea vidului nu este redundantă. Aerul elimină majoritatea apei cu un consum redus de energie; vidul preia ulterior fracția care rămâne în geometriile inaccesibile curentului de aer. Inversarea ordinii implică faptul că camera de vid trebuie să evaporeze apa liberă, ceea ce necesită un timp mult mai lung decât evaporarea unui strat subțire.

Temperatura piesei la ieșire

O piesă care părăsește mașina în stare caldă se răcește pe bandă transportoare și poate condensa umiditatea din aerul ambiant. Menținerea temperaturii de ieșire apropiată de cea ambientală evită această problemă, fără a necesita o stație suplimentară de răcire. În cazul carcaselor cu pereți subțiri, această temperatură este o variabilă măsurabilă și trebuie inclusă în criteriile de acceptare, alături de gradul de uscare.

4. Manipulare și acoperire a variantelor

Carcasele bateriilor variază în lungime și în modelul nervurilor în cadrul unui program de vehicule, iar o linie care prelucrează doar o singură variantă devine un punct îngust imediat ce programul adaugă o a doua variantă. Conceptul de manipulare este, așadar, la fel de important ca și procesul.

Manipulare robotică versus transfer specializat

Un robot poate prelua un carcas, îl poate orienta pentru scurgere și îl poate plasa pe o stație fără a necesita un mecanism dedicat pentru fiecare variantă. Această flexibilitate are ca efect o creștere a timpului de ciclu pentru operațiunile de preluare și plasare, motiv pentru care conceptul de manipulare se alege în funcție de tact, nu doar în funcție de numărul de variante.

Comunizarea dispozitivelor de fixare

Atunci când carcasele diferă doar prin lungime, un dispozitiv de fixare cu suporturi reglabile acoperă mai multe variante cu o singură mulțime de echipamente. Atunci când modelul nervurilor diferă, dispozitivul de fixare necesită, de obicei, plăci specifice pentru fiecare variantă, iar durata schimbării devine parte integrantă a specificației liniei.

5. Filtrare pentru volume mari

O carcasă mare reține un volum mare de lichid pe suprafețele sale, iar fiecare litru care se întoarce în rezervor transportă orice impurități a adunat. Filtrarea pentru această categorie de linie se dimensionează în funcție de volumul de apă transportat de piesă, nu doar în funcție de debitul pompei.

Circuitul de spălare este, în mod normal, separat de circuitul de clătire, deoarece apa de clătire funcționează cu o sarcină de contaminare mult mai scăzută, iar reciclarea ei prin rezervorul de spălare anulează scopul clătirii. Filtrele în sac cu spălare inversă automată și cu element dublu permit înlocuirea fără oprirea liniei, ceea ce, la un tact de 85 de secunde, nu este o simplă conveniență, ci o cerință.

6. Manipularea pieselor cu pereți subțiri fără deformare

O carcasă de baterie este rigidă în planul său propriu și flexibilă în afara acestuia. Ridicarea acesteia prin două colțuri deformează podeaua, iar fixarea pe flanșă pentru a rezista acestei deformări poate distorsiona chiar suprafața al cărei plan este verificat ulterior. Conceptul de manipulare interacționează astfel cu cerința de calitate, iar la carcasele mari din aluminiu această problemă nu este pur teoretică.

Abordarea obișnuită constă în susținerea piesei pe un cadru care corespunde punctelor sale de montare și în ridicarea acesteia prin acele puncte, nu prin pereți. Atunci când piesa trebuie răsturnată pentru scurgere, axa de rotație este plasată astfel încât forța de fixare să treacă prin secțiunea cea mai rigidă. Un dispozitiv proiectat doar pentru fixare, fără a ține cont de traseul forței aplicate, va genera piese care se măsoară diferit în dispozitiv comparativ cu o placă de verificare.

Timpul de scurgere ca parametru de proiectare

Suprafetele plane mari retin apa atat sub forma unui film, cat si in buzunare. Inclinarea piesei in timpul transferului permite acestui film sa curga inainte de etapa de suflare, ceea ce reduce sarcina echipamentului de uscare. Pe un ciclu de 85 de secunde, 10 secunde de transfer inclinat pot aduce mai mult beneficiu decat un suflator mai puternic, deoarece elimina apa prin gravitatie, fara consum de energie.

Aceeasi logica se aplica si transferului dintre spalare si suflare. O piesa care se deplaseaza orizontal pastreaza filmul de apa; o piesa care se deplaseaza sub un unghi il pierde. Dispunerea sistemului de manipulare, nu a echipamentului de uscare, este adesea cea mai ieftina metoda de scurtare a etapei de uscare pentru o carcasă mare, iar aceasta decizie se ia in faza de proiectare, nu la punerea in functiune. Acolo unde spatiul de pe podea permite, o sectiune scurta de transportor inclinat costa mai putin decat capacitatea echivalenta de suflare.

Întrebări frecvente

De ce are nevoie o carcasă de baterie de cinci etape?

Deoarece fiecare etapă abordează o stare diferită de contaminare: fragmente mari, zone inaccesibile, reziduuri de detergent, apă în cantitate mare și apă prinsă. Combinarea etapelor este posibilă, dar de obicei crește durata ciclului, deoarece o singură etapă trebuie să fie mai blândă decât etapa pe care o înlocuiește.

Poate suflarea singură îndeplini cerința de uscare?

Foarte rar pe un carcasă cu nervuri. Aerul urmează aceeași cale ca și apa și o împinge în buzunare, nu afară din acestea. Pentru geometriile pe care aerul nu le poate curăța sunt necesare vacuumul sau modificarea orientării.

Cum se verifică valoarea de 3 mg pe o piesă atât de mare?

Prin eșantionarea unor regiuni definite, nu a întregii piese, folosind metoda de extracție specificată în documentație. Flanșa, inserțiile și colțurile nervurilor sunt eșantionate separat, deoarece limitele lor individuale diferă.

Are linia nevoie de un test separat de etanșeitate?

De obicei, o placă de răcire sau o carcasă etanșată îndeplinesc această funcție, iar testul de etanșeitate se efectuează în mod normal după uscare, astfel încât apa reziduală să nu mascareze o scurgere sau să contamineze dispozitivul de testare. Curățarea și testarea etanșeității sunt procese separate, dar împart același concept de manipulare.

Concluzie

Ciclul de 85 de secunde și limita de 3 mg nu se află în contradicție unul cu celălalt, deoarece linia petrece timpul acolo unde cerința este, de fapt, aplicabilă: pe flanșă, pe inserții, în colțurile nervurilor și pe apa care rămâne în acestea. O linie mai scurtă, care omite etapa de spălare sau cea de vid, nu va ceda în același punct.

La specificarea acestui tip de echipament, datele utile sunt limitele de curățenie pe regiune, metoda de uscare, lista de variante și tactul. Având aceste patru elemente, numărul de etape și alocarea stațiilor rezultă în mod natural, iar oferta devine comparabilă cu cea a unui alt furnizor.