Robotska naprava za odstranjevanje ostankov pri bloku dizelskega motorja s šestimi cilindri: integrirana rešitev za odstranjevanje ostankov in čiščenje

Pregled

Litinski bloki dizelskih motorjev iz sive litine lahko ob vrtanih oljnih kanalih, vodnih odprtinah za cilindrične vložke, navitih odrtinah in presečnih cevnih odrtinah razvijejo drobne izrastline. Ker je odstranjevanje izrastlin iz sive litine pogosto težko izvesti enotno, lahko ročno odstranjevanje povzroči visoke zahteve po delovni sili, neenakomerno kakovost in spuščene mesta.

Robotsko rešitev za odstranjevanje izrastlin Big Bird Industrial za šestcilindrske dizelske motorje iz sive litine uporablja industrijskega robota s šestimi osmi za fleksibilno, programsko nadzorovano odstranjevanje izrastlin, pri čemer je čiščenje vključeno v proces. S kombinacijo nadzorovanih gibanj orodja, metode odstranjevanja izrastlin, prilagojenih posameznim aplikacijam, ter nadaljnjega čiščenja sistem pomaga odstraniti izrastline in ostanki obdelave pred sestavo motorja.

1. Kje se pojavljajo izrastline na bloku dizelskega motorja?

Med operacijami obdelave, kot so vrtanje glavnih oljnih kanalov, vodnih odprtin za cilindrične vložke in navitih odprtine, se lahko izrastline oblikujejo ob robovih odprtine, presečnih kanalih in notranjih vogalih votlin.

Litje železne drobne ostanki so lahko relativno trdi in močno pritrjeni, kar jih naredi težko odstranljive ročno, še posebej na območjih z omejenim dostopom orodja. Ročni postopki se lahko tudi razlikujejo med operaterji in delovnimi kosmi, kar poveča tveganje, da bodo nekateri drobni ostanki ostali nepozornosti ali pa bo odstranjeno preveč materiala.

Ostanki drobnih ostankov ustvarjajo potencialna tveganja med obratovanjem motorja. Če se odpadli delci vstopijo v oljne kanale ali dosežejo gibljive stične površine, lahko prispejo k oviranju pretoka olja, poškodbam (scoring) ali poškodbam komponent, kot so cilindrični obroči in ležajne površine.

Zato je kakovost odstranjevanja drobnih ostankov pomemben del izdelave motorne bloke. Cilj ni le odstranitev vidnih drobnih ostankov, temveč doseganje doslednih rezultatov na določenih lokacijah, hkrati pa zaščita funkcionalnih površin in ohranjanje zahtevane geometrije komponente.

2. Robotizirana rešitev za odstranjevanje drobnih ostankov pri dizelskih motorjih

Sistem združuje šestoskovnega industrijskega robota, orodja za odstranjevanje ostankov, prilagojena določeni uporabi, programabilno nadzorovanje procesa ter integrirano stopnjo čiščenja.

Šestoskovno robotsko gibanje orodja

Robot nosi izbrano orodje za odstranjevanje ostankov in sledi programskim potem vzdolž kontur delovnega predmeta, robov lukenj in drugih določenih lokacij. Njegovi večkratni osi omogočajo fleksibilnost pri dostopu do značilnosti z različnimi orientacijami.

Poti orodja se razvijajo in preverjajo glede na geometrijo motorne bloka, lokacije ostankov in zahtevane rezultate odstranjevanja.

Več metod odstranjevanja ostankov

Glede na lokacijo ostankov, njihovo obliko in stanje materiala sistem lahko uporabi kombinacijo naslednjih metod:

• Čopična orodja: Primerna za izbrane aplikacije končnega obdelovanja robov in lahko odstranjevanje ostankov.

• Rezna orodja: Uporabljajo se tam, kjer je potrebno bolj neposredno mehansko odstranjevanje.

• Visokotlačna voda: Uporablja se tam, kjer je hidravlično odstranjevanje primerno za vrsto ostanka, geometrijo delovnega predmeta in procesne pogoje.

Ustrezno orodje in procesni parametri naj bodo izbrani s preskusom. Ne vseh lokacij ostankov ni treba odstraniti z isto metodo, končna konfiguracija pa je odvisna od posebnih lastnosti bloka motorja.

Integrirano čiščenje po odstranjevanju ostankov

Odstranjevanje ostankov ustvarja drobce in odlomljene delce, medtem ko operacije obdelave morda pustijo na delovnem predmetu rezalno tekočino in druge ostanke. Sistem vključuje stopnjo čiščenja po odstranjevanju ostankov, da se ti kontaminanti odstranijo, preden komponenta nadaljuje na naslednjo proizvodno operacijo.

Učinkovitost čiščenja je odvisna od konfiguracije procesa, upravljanja tekočin, filtracije ter dostopnosti ustreznih značilnosti. Zahtevana stopnja čistoče naj bo preverjena glede na sprejemne kriterije stranke.

Programabilna kontrola procesa

Različni modeli motorjev lahko uporabljajo ustrezne programe za odstranjevanje ostankov. Če to omogoča načrtovanje sistema, se za prilagajanje več različic delovnih kosov na skupni proizvodni liniji lahko uporabljajo posebne ali hitro zamenjive pripravke.

Upravljanje programov in nadzor procesnih parametrov podpirata tudi dosledno izvedbo ter zagotavljata osnovo za kakovostne zapise in sledljivost procesa.

3. Ključne prednosti integriranih robotskih sistemov za odstranjevanje ostankov in čiščenje

Zmanjšana odvisnost od ročnega odstranjevanja ostankov

Avtomatizacija ponavljajočih se operacij odstranjevanja ostankov zmanjšuje ročno obremenitev in odvisnost od spretnosti operaterja. Programirane poti pomagajo standardizirati operacije med delovnimi kosmi in proizvodnimi izmenami.

Večja doslednost kakovosti odstranjevanja ostankov

Preverjen robotski proces lahko izboljša doslednost na določenih mestih ostankov. Izbira orodja, natančnost poti, kontaktne sile in procesnih parametrov mora biti prilagojena delovnemu kosu, da se zmanjšajo tako ostanki kot prekomerno odstranjevanje materiala.

Izboljšan proizvodni tok

Kombinacija odstranjevanja ostankov rezanja in čiščenja znotraj integriranega sistema lahko zmanjša medsebojno rokovanje, nabiranje delov v izdelavi ter prenose med ločenimi postajami. Dejanska korist za produktivnost je odvisna od ciklusnega časa, ureditve nalaganja in raznalaganja ter uravnoteženosti celotne proizvodne linije.

Izboljšana sledljivost procesa

Shranjeni programi in nadzorovani procesni parametri zagotavljajo osnovo za beleženje tega, kateri proces je bil uporabljen za posamezno delo ali proizvodno serijo, kadar sistem podpira takšno sledenje. To lahko pomaga pri preiskavah kakovosti in optimizaciji procesov.

4. Tipične uporabe

Sistem je zasnovan za operacije odstranjevanja ostankov rezanja in čiščenja šestcilindričnih dizelskih motorjev in ga je mogoče potencialno prilagoditi drugim litinastim komponentam ter velikim ohišnim delom.

Tipična področja uporabe vključujejo:

• Proizvodnjo dizelskih motorjev za komercialna vozila

• Linije obdelave motorjev

• Odstranjevanje ostankov rezanja iz oljnih in vodnih kanalov

• Dokončno obdelavo robov na presečiščih vrtin

• Avtomatizirano odstranjevanje ostankov rezanja in čiščenje v proizvodnji pogonskih sklopov

Prilagoditev na drugi sestavni del zahteva oceno njegove geometrije, lokacij burrov, materialnih lastnosti, dostopnosti orodja, zahtev za pritrdilne naprave in taktov proizvodnje. Pred potrditvijo končne konfiguracije procesa se priporoča preizkus izvedljivosti.

Pogosto zastavljena vprašanja

V1: Zakaj je odstranjevanje burrov z litinastih motorjevih blokov težko?

Burri se lahko oblikujejo na robovih lukenj, v presečiščih cevi in v notranjih kotih votlin. Njihova trdota, način pritrditve in lokacija lahko povzročita težave in neenakomernost pri ročnem odstranjevanju. Robotizirano odstranjevanje burrov omogoča programsko nadzorovano gibanje orodja ter ponovljivo dostopnost do določenih območij, pod pogojem, da sta orodje in proces potrjena.

V2: Ali robotizirano odstranjevanje burrov poškoduje obdelane površine?

Vsak proces odstranjevanja ostankov mora nadzorovati tveganje prekomernega odstranjevanja materiala ali poškodbe obdelanih in tesnilnih površin. Ustrezna izbira orodij, preverjeni trajektoriji, nadzor kontaktne sile in primerni pripravki lahko pomagajo pri upravljanju tega tveganja. Končna sprejemljivost naj vključuje pregled ustreznih robov in funkcionalnih površin.

V3: Je po odstranjevanju ostankov potreben ločen postopek čiščenja?

Opisani sistem integrira čiščenje po odstranjevanju ostankov za odstranitev nastalih zrn, odlomljenih delcev in ostankov obdelave. Ali je potrebno dodatno čiščenje, je odvisno od zahtevane stopnje čistosti, učinkovitosti integriranega postopka in zahtev nadaljnjih proizvodnih korakov. Preverjanje mora potrditi, da delovni kos izpolnjuje dogovorjene kriterije sprejemljivosti pred prehodom na naslednjo stopnjo.

V4: Ali sistem omogoča obratovanje različnih modelov motorjev?

Večmodelna proizvodnja je morda podprta z modelno specifičnimi programi in ustrezno opremo, vključno s hitro zamenjavo orodij, kadar je to konfigurirano. Skladnost je odvisna od razlik v geometriji delovnega predmeta, lokacijah ostankov (burr), dostopnosti orodij ter zahtevah za rokovanje. Vsak model je treba potrditi pred izdajo v proizvodnjo.

Zaključek

Zahtevana je dosledna odstranitev ostankov (deburring) litih železnih dizelskih motorjev, da se nadzorujejo ostanki delcev in zaščiti nadaljnja sestava motorjev. Sistem s šestimi osmi za robota omogoča fleksibilno gibanje orodij za programsko določeno odstranjevanje ostankov, medtem ko integrirana čiščenja pomaga odstraniti drobce in ostanki, ki nastanejo med obdelavo.

Z združevanjem orodij, prilagojenih posebni uporabi, preverjenih poti robotov, procesnega nadzora in nadaljnjega čiščenja Big Bird Industrial proizvajalcem pomaga razviti integrirane rešitve za odstranjevanje ostankov pri motorjih in drugih litih komponentah.

Big Bird Industrial, prej Harbin Shimada Big Bird Industrial Co., Ltd., ponuja industrijske čistilne naprave in opremo za proizvodne procese za avtomobilsko in točno proizvodnjo. Končni sistem naj bo prilagojen geometriji izdelka, značilnostim ostankov, proizvodnim zahtevam in kakovostnim merilom, določenim s stranke.