เครื่องขจัดเศษโลหะแบบหุ่นยนต์สำหรับบล็อกเครื่องยนต์ดีเซล 6 สูบ: โซลูชันการขจัดเศษโลหะและทำความสะอาดที่ผสานรวม

ภาพรวม

บล็อกเครื่องยนต์ดีเซลที่ทำจากเหล็กหล่ออาจเกิดเศษโลหะส่วนเกิน (burrs) รอบรูสำหรับเดินท่อน้ำมันหลัก รูสำหรับช่องระบายความร้อนของปลอกกระบอกสูบ รูเกลียว และรูเจาะที่ตัดผ่านกัน เนื่องจากเศษโลหะส่วนเกินบนเหล็กหล่อมักกำจัดได้ยากอย่างสม่ำเสมอ การขจัดเศษโลหะส่วนเกินด้วยมือจึงอาจทำให้ต้องใช้แรงงานมาก คุณภาพไม่สม่ำเสมอ และอาจมองข้ามบางตำแหน่ง

ระบบขจัดเศษโลหะส่วนเกินอัตโนมัติด้วยหุ่นยนต์ของบริษัทบิ๊กเบิร์ด อินดัสเทรียล สำหรับบล็อกเครื่องยนต์ดีเซลแบบหกสูบ ใช้หุ่นยนต์อุตสาหกรรมแบบหกแกน เพื่อทำการขจัดเศษโลหะส่วนเกินอย่างยืดหยุ่นตามโปรแกรมที่กำหนดไว้ โดยรวมกระบวนการล้างทำความสะอาดเข้าไปในขั้นตอนเดียวกัน ด้วยการควบคุมการเคลื่อนที่ของเครื่องมืออย่างแม่นยำ วิธีการขจัดเศษโลหะส่วนเกินที่ออกแบบเฉพาะสำหรับงานแต่ละประเภท และการล้างทำความสะอาดในขั้นตอนถัดไป ระบบนี้จึงช่วยขจัดเศษโลหะส่วนเกินและสิ่งตกค้างจากการกลึงออกก่อนนำชิ้นส่วนไปประกอบเป็นเครื่องยนต์

1. เศษโลหะส่วนเกินบนบล็อกเครื่องยนต์ดีเซลเกิดขึ้นที่ตำแหน่งใดบ้าง

ระหว่างการกลึง เช่น การเจาะรูสำหรับท่อน้ำมันหลัก รูสำหรับช่องระบายความร้อนของปลอกกระบอกสูบ และรูเกลียว เศษโลหะส่วนเกินอาจเกิดขึ้นรอบขอบรู บริเวณรูที่ตัดผ่านกัน และมุมภายในของโพรงต่าง ๆ

เศษโลหะที่เกิดจากการหล่อแบบเหล็กหล่ออาจมีความแข็งค่อนข้างสูงและยึดติดแน่น ทำให้การกำจัดด้วยมือเป็นเรื่องยาก โดยเฉพาะในบริเวณที่ไม่สามารถเข้าถึงด้วยเครื่องมือได้อย่างสะดวก การดำเนินการด้วยมือยังอาจแตกต่างกันไปตามผู้ปฏิบัติงานแต่ละรายและชิ้นงานแต่ละชิ้น ส่งผลให้มีความเสี่ยงสูงขึ้นทั้งต่อการปล่อยเศษโลหะไว้โดยไม่ได้กำจัด และการตัดวัสดุออกมากเกินไป

เศษโลหะที่ยังคงค้างอยู่อาจก่อให้เกิดความเสี่ยงระหว่างการใช้งานเครื่องยนต์ หากอนุภาคที่หลุดออกเข้าสู่ช่องทางน้ำมันหรือไปถึงพื้นผิวสัมผัสที่เคลื่อนที่ได้ อาจทำให้เกิดการอุดตันของกระแสไหลของน้ำมัน รอยขีดข่วน หรือความเสียหายต่อชิ้นส่วนต่าง ๆ เช่น แหวนลูกสูบและพื้นผิวแบริ่ง

ด้วยเหตุนี้ คุณภาพของการกำจัดเศษโลหะจึงเป็นส่วนสำคัญหนึ่งในการผลิตบล็อกเครื่องยนต์ เป้าหมายไม่ใช่เพียงแค่การกำจัดเศษโลหะที่มองเห็นได้เท่านั้น แต่คือการบรรลุผลลัพธ์ที่สม่ำเสมอในตำแหน่งที่กำหนดไว้ โดยยังคงรักษาพื้นผิวที่ใช้งานจริงไว้และรักษารูปทรงเรขาคณิตของชิ้นส่วนตามข้อกำหนด

2. วิธีการกำจัดเศษโลหะด้วยหุ่นยนต์สำหรับบล็อกเครื่องยนต์ดีเซล

ระบบนี้รวมหุ่นยนต์อุตสาหกรรมแบบหกแกน เครื่องมือขจัดเศษโลหะที่ออกแบบเฉพาะสำหรับการใช้งาน ระบบควบคุมกระบวนการแบบเขียนโปรแกรมได้ และขั้นตอนการทำความสะอาดแบบบูรณาการ

การเคลื่อนที่ของเครื่องมือด้วยหุ่นยนต์แบบหกแกน

หุ่นยนต์จะถือเครื่องมือขจัดเศษโลหะที่เลือกไว้และเคลื่อนที่ตามเส้นทางที่เขียนโปรแกรมไว้ตามรูปร่างของชิ้นงาน ขอบรู และตำแหน่งอื่นๆ ที่ระบุไว้ โดยแกนหลายแกนช่วยให้มีความยืดหยุ่นในการเข้าถึงลักษณะต่างๆ ที่มีทิศทางแตกต่างกัน

เส้นทางการเคลื่อนที่ของเครื่องมือพัฒนาและตรวจสอบความถูกต้องตามรูปทรงของบล็อกเครื่องยนต์ ตำแหน่งของเศษโลหะ และผลลัพธ์ที่ต้องการจากการขจัดเศษโลหะ

วิธีการขจัดเศษโลหะแบบหลากหลาย

ขึ้นอยู่กับตำแหน่ง รูปร่าง และสภาพวัสดุของเศษโลหะ ระบบสามารถใช้วิธีการขจัดเศษโลหะร่วมกันได้หลายแบบ ดังนี้

• เครื่องมือแปรง: เหมาะสำหรับการตกแต่งขอบและการขจัดเศษโลหะแบบเบาบางบางประเภท

• เครื่องมือตัด: ใช้ในกรณีที่ต้องการการขจัดเศษโลหะด้วยกลไกโดยตรงมากขึ้น

• น้ำแรงดันสูง: ใช้ในกรณีที่การกำจัดร่องรอยคม (burr) ด้วยระบบไฮดรอลิกเหมาะสมกับชนิดของร่องรอยคม รูปร่างชิ้นงาน และเงื่อนไขกระบวนการ

ควรเลือกเครื่องมือและพารามิเตอร์กระบวนการที่เหมาะสมผ่านการทดลอง ไม่ใช่ทุกตำแหน่งที่มีร่องรอยคมจะต้องใช้วิธีกำจัดแบบเดียวกัน และรูปแบบสุดท้ายขึ้นอยู่กับบล็อกเครื่องยนต์แต่ละแบบเป็นพิเศษ

การทำความสะอาดแบบรวมเข้าไว้ด้วยกันหลังการกำจัดร่องรอยคม

การกำจัดร่องรอยคมก่อให้เกิดเศษโลหะและอนุภาคที่หลุดออก ในขณะที่การกลึงอาจทิ้งครีมหล่อลื่นและสิ่งสกปรกอื่นๆ ไว้บนชิ้นงาน ระบบจึงผสานขั้นตอนการทำความสะอาดเข้าไว้หลังการกำจัดร่องรอยคม เพื่อขจัดสิ่งสกปรกเหล่านี้ก่อนที่ชิ้นส่วนจะถูกส่งต่อไปยังขั้นตอนการผลิตขั้นถัดไป

ประสิทธิภาพของการทำความสะอาดขึ้นอยู่กับการจัดวางกระบวนการ การจัดการของเหลว การกรอง และความสะดวกในการเข้าถึงลักษณะเฉพาะที่เกี่ยวข้อง ระดับความสะอาดที่ต้องการควรได้รับการตรวจสอบให้สอดคล้องกับเกณฑ์การยอมรับของลูกค้า

การควบคุมกระบวนการแบบตั้งโปรแกรมได้

รุ่นบล็อกเครื่องยนต์ที่ต่างกันสามารถใช้โปรแกรมขจัดเศษโลหะที่สอดคล้องกันได้ เมื่อการออกแบบระบบรองรับ ชิ้นส่วนยึดจับเฉพาะงานหรือแบบเปลี่ยนเร็วสามารถช่วยให้รองรับชิ้นงานหลายรูปแบบบนสายการผลิตเดียวกันได้

การจัดการโปรแกรมและการควบคุมพารามิเตอร์กระบวนการยังสนับสนุนการดำเนินการอย่างสม่ำเสมอ และสร้างพื้นฐานสำหรับบันทึกคุณภาพและติดตามกระบวนการ

3. ประโยชน์หลักของการขจัดเศษโลหะและทำความสะอาดด้วยหุ่นยนต์แบบบูรณาการ

ลดการพึ่งพาการขจัดเศษโลหะด้วยมือ

การนำกระบวนการขจัดเศษโลหะซ้ำๆ มาทำโดยอัตโนมัติช่วยลดภาระงานด้วยมือและลดการพึ่งพาทักษะของผู้ปฏิบัติงาน การกำหนดเส้นทางการทำงานด้วยโปรแกรมช่วยให้การดำเนินการเป็นไปอย่างมาตรฐานทั้งในแต่ละชิ้นงานและตลอดรอบการผลิต

คุณภาพการขจัดเศษโลหะที่สม่ำเสมอมากขึ้น

กระบวนการหุ่นยนต์ที่ผ่านการตรวจสอบแล้วสามารถปรับปรุงความสม่ำเสมอในการขจัดเศษโลหะบริเวณที่ระบุไว้ได้ ทั้งการเลือกเครื่องมือ ความแม่นยำของเส้นทาง การควบคุมแรงสัมผัส และพารามิเตอร์กระบวนการ จำเป็นต้องสอดคล้องกับลักษณะของชิ้นงาน เพื่อลดเศษโลหะที่เหลืออยู่และป้องกันการตัดวัสดุออกมากเกินไป

การไหลของกระบวนการผลิตที่ดีขึ้น

การรวมกระบวนการขจัดเศษโลหะและทำความสะอาดไว้ในระบบแบบบูรณาการสามารถลดการจัดการระหว่างขั้นตอน การสะสมของชิ้นงานที่อยู่ระหว่างการผลิต และการส่งผ่านระหว่างสถานีแยกต่างหาก ประโยชน์ด้านผลผลิตที่แท้จริงขึ้นอยู่กับเวลาหนึ่งรอบการผลิต การจัดวางการโหลดและปลดโหลดชิ้นงาน รวมถึงสมดุลของสายการผลิตทั้งระบบ

การติดตามกระบวนการได้ดีขึ้น

โปรแกรมที่จัดเก็บไว้และพารามิเตอร์การควบคุมกระบวนการให้พื้นฐานสำหรับบันทึกว่ากระบวนการใดถูกนำไปใช้กับชิ้นงานแต่ละชิ้นหรือกลุ่มการผลิตแต่ละชุด โดยเงื่อนไขคือระบบต้องรองรับการติดตามดังกล่าว ซึ่งจะช่วยสนับสนุนการสอบสวนด้านคุณภาพและการปรับปรุงประสิทธิภาพของกระบวนการ

4. แอปพลิเคชันทั่วไป

ระบบนี้ออกแบบมาเพื่อการขจัดเศษโลหะและทำความสะอาดบล็อกเครื่องยนต์ดีเซลแบบหกสูบ และอาจสามารถปรับใช้กับชิ้นส่วนเหล็กหล่อประเภทอื่น ๆ รวมถึงชิ้นส่วนฝาครอบขนาดใหญ่ได้

พื้นที่การใช้งานทั่วไป ได้แก่:

• การผลิตเครื่องยนต์ดีเซลสำหรับยานพาหนะเชิงพาณิชย์

• สายการกลึงบล็อกเครื่องยนต์

• การขจัดเศษโลหะจากทางเดินน้ำมันและรูระบายความร้อน

• การตกแต่งขอบรูที่ตัดกัน

• การขจัดเศษโลหะและทำความสะอาดแบบอัตโนมัติในการผลิตระบบขับเคลื่อน

การปรับให้เข้ากับชิ้นส่วนอื่นจำเป็นต้องประเมินรูปทรงเรขาคณิต ตำแหน่งของเศษโลหะที่ยื่นออกมา ลักษณะวัสดุ ความสะดวกในการเข้าถึงด้วยเครื่องมือ ข้อกำหนดเกี่ยวกับอุปกรณ์ยึดจับ และจังหวะการผลิต (takt time) การทดลองเพื่อตรวจสอบความเป็นไปได้จึงแนะนำก่อนยืนยันการจัดวางกระบวนการสุดท้าย

คำถามที่พบบ่อย

คำถามข้อ 1: ทำไมเศษโลหะที่ยื่นออกมาจากบล็อกเครื่องยนต์แบบหล่อเหล็กจึงยากต่อการกำจัด

เศษโลหะที่ยื่นออกมาอาจเกิดขึ้นที่ขอบรู บริเวณรอยตัดของรูที่ตัดผ่านกัน และมุมภายในของโพรง ความแข็ง ความแน่นของการยึดติด และตำแหน่งของเศษโลหะเหล่านี้อาจทำให้การกำจัดด้วยมือเป็นเรื่องยากและไม่สม่ำเสมอ ขณะที่การกำจัดเศษโลหะด้วยหุ่นยนต์สามารถควบคุมการเคลื่อนที่ของเครื่องมือตามโปรแกรมและเข้าถึงพื้นที่ที่ระบุไว้ซ้ำๆ ได้อย่างแม่นยำ ภายใต้เงื่อนไขที่เครื่องมือและกระบวนการผ่านการรับรองแล้ว

คำถามข้อ 2: การกำจัดเศษโลหะด้วยหุ่นยนต์อาจทำให้พื้นผิวที่ผ่านการกลึงเสียหายหรือไม่

กระบวนการขจัดเศษคมต้องควบคุมความเสี่ยงจากการตัดวัสดุออกมากเกินไปหรือทำให้พื้นผิวที่ผ่านการกลึงและพื้นผิวสำหรับการปิดผนึกเสียหาย การเลือกเครื่องมือที่เหมาะสม เส้นทางการเคลื่อนที่ที่ได้รับการตรวจสอบแล้ว การควบคุมแรงสัมผัส และอุปกรณ์ยึดชิ้นงานที่เหมาะสม สามารถช่วยลดความเสี่ยงนี้ได้ การยอมรับสุดท้ายควรรวมการตรวจสอบขอบที่เกี่ยวข้องและพื้นผิวทำงาน

คำถามข้อ 3: จำเป็นต้องมีกระบวนการล้างแยกต่างหากหลังขจัดเศษคมหรือไม่

ระบบที่อธิบายไว้นี้ผสานกระบวนการล้างเข้ากับขั้นตอนการขจัดเศษคม เพื่อกำจัดเศษชิ้นส่วนที่เกิดขึ้น อนุภาคที่หลุดออก และสิ่งตกค้างจากการกลึง ว่าจะต้องมีการล้างเพิ่มเติมหรือไม่นั้น ขึ้นอยู่กับระดับความสะอาดที่กำหนด ประสิทธิภาพของกระบวนการล้างแบบบูรณาการ และข้อกำหนดของการผลิตในขั้นตอนถัดไป การตรวจสอบยืนยันควรแสดงให้เห็นว่าชิ้นงานสอดคล้องกับเกณฑ์การยอมรับที่ตกลงกันไว้ ก่อนส่งต่อไปยังขั้นตอนถัดไป

คำถามข้อ 4: ระบบสามารถรองรับโมเดลปลอกกระบอกสูบเครื่องยนต์ที่แตกต่างกันได้หรือไม่

อาจรองรับการผลิตหลายรุ่นผ่านโปรแกรมเฉพาะรุ่นและอุปกรณ์ยึดจับที่เหมาะสม รวมถึงเครื่องมือแบบเปลี่ยนเร็ว (quick-change tooling) กรณีที่มีการตั้งค่าไว้ ความเข้ากันได้ขึ้นอยู่กับความแตกต่างของรูปร่างชิ้นงาน ตำแหน่งของเศษโลหะ (burr) การเข้าถึงเครื่องมือ และข้อกำหนดด้านการจัดการแต่ละชิ้น จำเป็นต้องตรวจสอบและยืนยันความพร้อมของแต่ละรุ่นก่อนเริ่มการผลิตจริง

สรุป

การกำจัดเศษโลหะ (deburring) อย่างสม่ำเสมอสำหรับบล็อกเครื่องยนต์ดีเซลที่ทำจากเหล็กหล่อ มีความสำคัญต่อการควบคุมอนุภาคที่ตกค้าง และการปกป้องขั้นตอนการประกอบเครื่องยนต์ในขั้นตอนถัดไป ระบบหุ่นยนต์แบบหกแกน (six-axis robotic system) ให้ความยืดหยุ่นในการเคลื่อนที่ของเครื่องมือตามโปรแกรมที่กำหนดไว้เพื่อการกำจัดเศษโลหะ ในขณะที่ระบบทำความสะอาดแบบบูรณาการช่วยขจัดเศษชิ้นส่วนและสิ่งตกค้างที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการ

ด้วยการผสานรวมเครื่องมือเฉพาะการใช้งาน เส้นทางการเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์ที่ผ่านการตรวจสอบแล้ว การควบคุมกระบวนการ และระบบทำความสะอาดในขั้นตอนถัดไป Big Bird Industrial ช่วยให้ผู้ผลิตพัฒนาโซลูชันการกำจัดเศษโลหะแบบบูรณาการสำหรับบล็อกเครื่องยนต์และชิ้นส่วนหล่อชนิดอื่นๆ

บริษัท บิ๊ก เบิร์ด อินดัสเทรียล จำกัด (เดิมชื่อ ฮาร์ปิน ชิมาดะ บิ๊ก เบิร์ด อินดัสเทรียล จำกัด) ให้บริการอุปกรณ์สำหรับการทำความสะอาดในภาคอุตสาหกรรมและอุปกรณ์สำหรับกระบวนการผลิต สำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมยานยนต์และการผลิตแบบความแม่นยำสูง การออกแบบระบบขั้นสุดท้ายควรปรับให้เหมาะสมกับรูปร่างของชิ้นงาน ลักษณะของเศษโลหะที่เกิดขึ้น ข้อกำหนดด้านการผลิต และเกณฑ์คุณภาพที่ลูกค้ากำหนดไว้