สามารถขจัดเศษโลหะและทำความสะอาดในเครื่องเดียวกันได้หรือไม่? โซลูชันการขจัดเศษโลหะและทำความสะอาดแบบบูรณาการ

ภาพรวม

เศษโลหะที่เกิดจากการกลึงอาจดูไม่น่าสนใจ แต่สามารถกลายเป็นแหล่งมลพิษที่รุนแรงระหว่างการประกอบและการใช้งาน

เศษโลหะที่เกิดขึ้นรอบรู ขอบ และช่องทางที่ตัดกัน อาจหลุดออกขณะจัดการชิ้นงานหรือขณะเครื่องจักรทำงาน ครั้นเมื่อหลุดออกแล้ว อนุภาคเหล่านี้อาจเข้าสู่ช่องทางน้ำมัน ระบบไฮดรอลิก หรือพื้นผิวที่ต้องสัมผัสกันอย่างแม่นยำ

โดยทั่วไปแล้ว การกำจัดเศษโลหะและกระบวนการล้างจะดำเนินการแยกกันบนเครื่องจักรคนละเครื่อง ซึ่งจำเป็นต้องย้ายชิ้นงานจากขั้นตอนการกำจัดเศษโลหะไปยังขั้นตอนการล้าง ส่งผลให้มีการจัดการเพิ่มเติม มีความเสี่ยงต่อความเสียหาย และมีโอกาสเกิดมลพิษซ้ำ

หนึ่ง เครื่องจักรรวมกระบวนการกำจัดเศษโลหะและล้าง ผสานสองกระบวนการนี้เข้าด้วยกันเป็นระบบที่ผลิตแบบบูรณาการเดียว

บทความนี้อธิบายวิธีการทำงานของกระบวนการรวมนี้ เปรียบเทียบวิธีการกำจัดเศษโลหะที่นิยมใช้ทั่วไป และวิเคราะห์จุดที่โซลูชันการกำจัดเศษโลหะและล้างแบบบูรณาการสามารถสร้างคุณค่าได้

1. เหตุใดเศษโลหะจากการกลึงจึงเป็นแหล่งมลพิษ

กระบวนการกลึงมักก่อให้เกิดเศษโลหะรอบ:

• ปากทางรู
• ขอบที่ผ่านการกลึง
• รูที่ตัดกัน
• ทางเดินน้ำมัน
• รูสำหรับเพลาลูกเบี้ยว
• รูเพลาข้อเหวี่ยง
• รูกระบอกสูบ (cylinder bores)

แม้ว่าเศษโลหะเหล่านี้จะมีขนาดเล็ก แต่ก็อาจหลุดออกเป็นอนุภาคอิสระระหว่างการประกอบหรือการใช้งานในขั้นตอนถัดไป

เศษโลหะอาจหลุดออกขณะจัดการชิ้นส่วน และปนเปื้อนพื้นผิวคู่ที่ผ่านการทำความสะอาดแล้ว หรือช่องทางไหลของน้ำมัน เศษโลหะที่ยึดติดแน่นก็อาจหลุดออกในภายหลังได้เช่นกัน เนื่องจากการสั่นสะเทือนระหว่างการใช้งานอุปกรณ์

สำหรับชิ้นส่วนที่ใช้ในเครื่องยนต์ ระบบไฮดรอลิก และการประกอบแบบความแม่นยำอื่นๆ สิ่งนี้อาจส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพด้านความสะอาด

ดังนั้น ข้อกำหนดด้านความสะอาดอาจครอบคลุมไม่เพียงแต่ปริมาณสิ่งสกปรกที่ตกค้างตามน้ำหนักเท่านั้น แต่ยังรวมถึงข้อกำหนดเกี่ยวกับ การกำจัดเศษโลหะและการสร้างอนุภาค .

เส้นทางการผลิตแบบทั่วไปคือ:

เครื่องกำจัดเศษโลหะ → ลำเลียง → เครื่องทำความสะอาด

ระบบแบบบูรณาการเปลี่ยนสิ่งนี้เป็น:

การขจัดเศษคม → การทำความสะอาด → การทำให้แห้ง

ภายในอุปกรณ์ชิ้นเดียวกัน

2. ปัญหาสามประการจากการขจัดเศษคมและทำความสะอาดแยกกัน

2.1 การถ่ายโอนชิ้นงานเพิ่มเติม

ชิ้นส่วนต้องถูกย้ายระหว่างเครื่องสองเครื่อง

สำหรับชิ้นส่วนที่ผ่านการกลึงด้วยความแม่นยำสูง การจัดการเพิ่มเติมอาจเพิ่มความเสี่ยงต่อ:

• พื้นผิวเสียหาย
• การชนหรือกระแทก
• เกิดข้อผิดพลาดในการจัดตำแหน่ง
• การจัดการด้วยมือเพิ่มเติม

การลดการถ่ายโอนที่ไม่จำเป็นสามารถทำให้การไหลของวัสดุเรียบง่ายขึ้น

2.2 การปนเปื้อนซ้ำ

การขจัดเศษโลหะเองก่อให้เกิดเศษชิ้นส่วน เศษหนาม และอนุภาคโลหะขนาดเล็ก

หากสิ่งตกค้างเหล่านี้ไม่ถูกกำจัดออกอย่างมีประสิทธิภาพก่อนขั้นตอนต่อไป จะทำให้ปริมาณสิ่งปนเปื้อนที่เข้าสู่กระบวนการล้างเพิ่มขึ้น

ด้วยเครื่องจักรแบบบูรณาการ ชิ้นงานสามารถเข้าสู่กระบวนการล้างได้ทันทีหลังจากขั้นตอนการขจัดเศษโลหะ

2.3 พื้นที่บนพื้นโรงงานและการลงทุนเพิ่มเติม

เครื่องจักรสองเครื่องที่ทำงานแยกจากกันจำเป็นต้องใช้พื้นที่ตั้งเครื่องแยกกัน โดยทั่วไปแล้วต้องใช้อุปกรณ์ลำเลียงเพิ่มเติม ระบบจัดเก็บชั่วคราว และการมีส่วนร่วมของผู้ปฏิบัติงาน

ระบบที่บูรณาการสามารถรวมฟังก์ชันเหล่านี้ไว้ในเซลล์การผลิตเดียว ขึ้นอยู่กับรูปแบบกระบวนการที่ต้องการ

3. วิธีการขจัดเศษโลหะสามแบบทั่วไป

เรขาคณิตของชิ้นส่วนแต่ละชนิดแตกต่างกัน จึงต้องใช้วิธีการขจัดเศษโลหะที่เหมาะสมกับลักษณะนั้นๆ

การกำจัดเสี้ยนด้วยแปรง

หุ่นยนต์จะถือแปรงเพื่อดำเนินการกับรูเปิดแต่ละรู ขอบของชิ้นงาน และบริเวณอื่นๆ ตามที่ระบุไว้

การขจัดเศษโลหะด้วยแปรงให้ความยืดหยุ่นสูงมาก และเหมาะเป็นพิเศษสำหรับ:

• พื้นผิวซับซ้อน
• รูที่มีขอบไม่สม่ำเสมอ
• ชิ้นส่วนหลายแบบ
• ตำแหน่งที่ต้องขจัดเศษโลหะจำนวนมาก

การขจัดเศษโลหะด้วยแปรงที่ควบคุมด้วยหุ่นยนต์ ทำให้สามารถเขียนโปรแกรมเส้นทางของเครื่องมือให้สอดคล้องกับรูปร่างของชิ้นส่วนได้

การขจัดเศษโลหะด้วยเครื่องมือ

สามารถใช้เครื่องมือตัดเฉพาะทางเพื่อทำขอบเอียง (chamfer) หรือขูดขอบรูที่มีรูปทรงสม่ำเสมอ

เมื่อเปรียบเทียบกับการขจัดเศษโลหะด้วยแปรง การประมวลผลด้วยเครื่องมือจะให้ความสม่ำเสมอและประสิทธิภาพสูงกว่าในกรณีที่:

• รูปร่างของรูคงที่
• ปริมาณการผลิตสูง
• ตำแหน่งที่ต้องขจัดเศษโลหะระบุไว้ชัดเจน

การขจัดเศษโลหะแบบเปียก

การขจัดเศษโลหะแบบเปียกดำเนินการในสภาพแวดล้อมที่ใช้ของเหลวสำหรับตัดหรือของเหลวสำหรับทำความสะอาด

ของเหลวให้การหล่อลื่นและการระบายความร้อนระหว่างกระบวนการแปรง และสามารถช่วยลดความเสี่ยงของการเปลี่ยนสีพื้นผิวอันเนื่องมาจากการเสียดสีและความร้อน

นอกจากนี้ยังสามารถช่วยยืดอายุการใช้งานของแปรงได้

ในระบบการผลิตจริง วิธีการเหล่านี้ไม่จำเป็นต้องใช้อย่างเดี่ยวๆ เท่านั้น แต่สามารถรวมการขจัดเศษโลหะด้วยแปรงและเครื่องมือเข้าด้วยกันได้ตามรูปร่างของชิ้นส่วนและลักษณะของเศษโลหะ

4. ตัวอย่าง: การขจัดเศษโลหะด้วยหุ่นยนต์สำหรับบล็อกเครื่องยนต์ดีเซล 6 สูบ

ระบบขจัดเศษโลหะสำหรับบล็อกเครื่องยนต์ดีเซล 6 สูบที่เป็นตัวแทนใช้ หุ่นยนต์สองตัวที่ติดตั้งแปรง เพื่อดำเนินการขจัดเศษโลหะอย่างยืดหยุ่นบนพื้นผิวและรูที่ระบุไว้

แกนขับไฟฟ้าแบบเปลี่ยนหัวเครื่องมือได้ ช่วยให้สามารถใช้แปรงหลายแบบกับแกนขับเดียวกันได้

ระบบยังใช้ การขจัดเศษโลหะแบบเปียก เพื่อลดความเสี่ยงของการดำคล้ำบนพื้นผิว และช่วยยืดอายุการใช้งานของแปรง

พารามิเตอร์หลัก

• เวลาไซเคิล: 210 วินาทีต่อชิ้น
• การโหลด/ปลดโหลด: สายพานลำเลียงแบบอัตโนมัติ
• วิธีการขจัดเศษโลหะ: ระบบแปรงหุ่นยนต์สองชุด
• ระบบเครื่องมือ: การจัดวางแปรงแบบเปลี่ยนได้พร้อมแกนหมุนไฟฟ้า
• กระบวนการ: การขจัดเศษโลหะแบบเปียก
• พื้นที่ที่ขจัดเศษโลหะได้: พื้นผิวด้านบน พื้นผิวด้านล่าง พื้นผิวด้านหน้าและด้านหลัง ด้านปั๊มน้ำมัน รูเปิดสำหรับทางเดินน้ำมัน รูสำหรับเพลาลูกเบี้ยว รูสำหรับเพลากลาง และรูเปิดสำหรับกระบอกสูบ

การจัดวางโครงสร้างนี้แสดงให้เห็นว่าทำไมการขจัดเศษโลหะด้วยหุ่นยนต์จึงมีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับบล็อกเครื่องยนต์ที่มีลักษณะการกลึงจำนวนมาก

5. กระบวนการขจัดเศษโลหะและทำความสะอาดแบบบูรณาการ

ลำดับการผลิตแบบบูรณาการทั่วไปคือ:

การโหลด → การขจัดเศษโลหะ → การทำความสะอาดโดยรวม → การทำความสะอาดด้วยแรงดันสูงแบบเจาะจง → การล้าง → การเป่าด้วยลม → การทำแห้งด้วยสุญญากาศ → การถอดชิ้นงานออก

ลำดับขั้นตอนนี้มีความสำคัญ

ต้องดำเนินการขจัดเศษโลหะก่อนการทำความสะอาดขั้นสุดท้าย

การขจัดเศษโลหะจะก่อให้เกิดเศษชิ้นส่วนของเศษโลหะและอนุภาคจากการกลึง หากทำการทำความสะอาดชิ้นส่วนก่อนแล้วจึงค่อยขจัดเศษโลหะ อนุภาคใหม่ที่เกิดขึ้นอาจยังคงตกค้างอยู่บนพื้นผิวที่ผ่านการทำความสะอาดมาแล้ว

สิ่งนี้จะก่อให้เกิดวงจรการปนเปื้อนใหม่ และอาจจำเป็นต้องมีการดำเนินการล้างเพิ่มเติมอีกครั้ง

ดังนั้น ข้อได้เปรียบหลักของการบูรณาการจึงไม่ใช่เพียงแค่การประหยัดเครื่องจักรหนึ่งเครื่องเท่านั้น

แต่คือความสามารถในการจัดตั้งกระบวนการที่ต่อเนื่อง:

การขจัดเศษโลหะ → ทำความสะอาดทันที → ทำให้แห้ง

เพื่อให้อนุภาคที่เกิดขึ้นระหว่างการขจัดเศษโลหะถูกกำจัดออกก่อนที่ชิ้นส่วนจะออกจากเซลล์การผลิต

6. ตัวอย่าง: เครื่องทำความสะอาดและขจัดเศษโลหะสำหรับบล็อกเครื่องยนต์รถยนต์นั่งส่วนบุคคล

ระบบบล็อกเครื่องยนต์รถยนต์นั่งส่วนบุคคลแบบตัวแทนผสานการใช้หุ่นยนต์ในการทำความสะอาดร่วมกับการขจัดเศษโลหะด้วยแปรงและเครื่องมือ

กระบวนการทำความสะอาดประกอบด้วย:

• การล้างแบบปั่นป่วนทั่วทั้งชิ้น
• การทำความสะอาดเฉพาะจุด
• การล้างด้วยแรงดันสูง 32 เมกะพาสคาล
• การทำความสะอาดด้วยแรงดันบล็อก
• การล้าง
• การอบแห้ง

อุปกรณ์ยังผสานการขจัดเศษโลหะด้วยหุ่นยนต์ทั้งแบบใช้แปรงและแบบใช้เครื่องมือ

พารามิเตอร์หลัก

• ขนาดอุปกรณ์： ประมาณ 10 × 7 × 4.5 เมตร
• ช่วงเวลาไซเคิลที่ปรับได้: 20 วินาที ถึง 20 นาที
• ความสะอาด: ≤1–5 มิลลิกรัม
• ขนาดอนุภาคในทางเดินน้ำมันหลัก: ≤600 ไมโครเมตร
• การ风แห้ง: ไม่มีคราบน้ำปรากฏให้เห็น
• การเย็น: อุณหภูมิของชิ้นงานขณะถ่ายเทออก ≤ อุณหภูมิแวดล้อม ±3°C

ความกว้าง ช่วงเวลาไซเคิลที่ปรับได้ตั้งแต่ 20 วินาที ถึง 20 นาที มีความเกี่ยวข้องอย่างยิ่งต่อการผลิตแบบยืดหยุ่น

การจัดวางเครื่องจักรแบบหนึ่งเครื่องสามารถรองรับโหมดการผลิตที่แตกต่างกันได้ ตั้งแต่การผลิตชิ้นส่วนหลายแบบในปริมาณน้อย ไปจนถึงการผลิตชิ้นส่วนแบบเดียวในปริมาณมาก โดยเงื่อนไขคือ การจัดวางอุปกรณ์และข้อกำหนดการผลิตต้องสอดคล้องกัน

7. เครื่องรวมกระบวนการกำจัดเศษโลหะและทำความสะอาดใช้งานได้ที่ใดบ้าง

ชิ้นส่วนที่มีรูเรียงเป็นรูปแบบซับซ้อน

บล็อกเครื่องยนต์ ฝาสูบ ตัววาล์ว และชิ้นส่วนที่คล้ายคลึงกันอาจมีลักษณะการกลึงจำนวนมากถึงหลายสิบหรือแม้แต่หลายร้อยลักษณะ

การกำจัดเศษโลหะด้วยมือจะยิ่งทำได้ยากขึ้นเรื่อย ๆ เมื่อจำนวนรูและขอบเพิ่มขึ้น

ระบบหุ่นยนต์สามารถให้การประมวลผลที่เขียนโปรแกรมได้และทำซ้ำได้แม่นยำ

ชิ้นส่วนที่ต้องการความสะอาดสูง

เศษวัสดุที่เกิดจากการเจียร์เป็นแหล่งของสิ่งปนเปื้อนด้วยตัวเอง

การรวมขั้นตอนการทำความสะอาดเข้าไปทันทีหลังการเจียร์จะช่วยลดระยะเวลาที่อนุภาคใหม่ที่เกิดขึ้นยังคงค้างอยู่บนชิ้นส่วน

การผลิตแบบหลายรูปแบบ

หุ่นยนต์ที่สามารถเขียนโปรแกรมได้ ร่วมกับแปรงและเครื่องมือที่เปลี่ยนแปลงได้ จะสนับสนุนการผลิตชิ้นส่วนหลายรูปแบบ

วิธีนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งในกรณีที่เลขหมายชิ้นส่วนหลายรายการใช้สายการผลิตเดียวกัน

ชิ้นส่วนที่ผ่านการกลึงด้วยความแม่นยำสูง

การลดจำนวนครั้งของการจัดการระหว่างขั้นตอนจะช่วยลดความเสี่ยงจากการชนหรือรอยขีดข่วนหลังการกลึง

ประโยชน์ที่แน่นอนขึ้นอยู่กับรูปร่างของชิ้นส่วนและการจัดวางภายในเซลล์การผลิต

8. ควรเลือกใช้แปรงหรือเครื่องมือในการเจียร์อย่างไร

ไม่มีวิธีการเจียร์เพียงวิธีเดียวที่เหมาะสมสำหรับทุกชิ้นส่วน

การกำจัดเสี้ยนด้วยแปรง โดยทั่วไปมีความยืดหยุ่นมากกว่า และเหมาะสำหรับพื้นผิวที่ซับซ้อน รูเปิดที่ไม่สม่ำเสมอ และการผลิตที่เกี่ยวข้องกับหลายรุ่น

การขจัดเศษโลหะด้วยเครื่องมือ สามารถให้ความสม่ำเสมอและประสิทธิภาพสูงเมื่อรูปร่างของรูมีความสม่ำเสมอและเงื่อนไขการผลิตมีเสถียรภาพ

สำหรับบางการใช้งาน ทั้งสองวิธีนี้สามารถนำมาใช้ร่วมกันได้

แกนหมุนไฟฟ้าแบบมีแปรงและเครื่องมือที่เปลี่ยนได้ ช่วยให้ระบบสามารถสลับระหว่างการกำจัดเศษโลหะแบบต่าง ๆ ตามขั้นตอนที่เขียนโปรแกรมไว้

การเลือกการตั้งค่าที่เหมาะสมควรพิจารณาจาก:

• ตำแหน่งของเสี้ยนคม
• ขนาดของใบมีดบด
• รูปร่างของรู
• วัสดุของชิ้นส่วน
• ข้อกำหนดของพื้นผิว
• ปริมาณการผลิต
• จำนวนรุ่นของชิ้นส่วน
• เวลาไซเคิลที่ต้องการ

คำถามที่พบบ่อย

การกำจัดเศษโลหะและการทำความสะอาดสามารถทำได้ในเครื่องเดียวกันจริงหรือไม่

ใช่ครับ

ระบบบูรณาการสำหรับการกำจัดเศษโลหะและทำความสะอาดสามารถรวมกระบวนการต่าง ๆ เช่น การกำจัดเศษโลหะ การทำความสะอาด การทำความสะอาดด้วยแรงดันสูงแบบเจาะจง การล้าง การอบแห้ง และกระบวนการอื่น ๆ ที่จำเป็นไว้ภายในเซลล์การผลิตเพียงเซลล์เดียว

ลำดับขั้นตอนที่แน่นอนขึ้นอยู่กับชิ้นส่วนและข้อกำหนดด้านความสะอาด

ข้อได้เปรียบของการกำจัดเศษโลหะแบบเปียกคืออะไร

การกำจัดเศษโลหะแบบเปียกใช้ของเหลวสำหรับตัดหรือของเหลวสำหรับทำความสะอาดระหว่างการดำเนินการกำจัดเศษโลหะ

ประโยชน์หลักคือการลดการเปลี่ยนสีพื้นผิวที่เกิดจากแรงเสียดทาน และให้การหล่อลื่นและการระบายความร้อน ซึ่งยังช่วยยืดอายุการใช้งานของแปรงได้ด้วย

ของเหลวเฉพาะและเงื่อนไขกระบวนการควรเลือกตามวัสดุของชิ้นส่วนและข้อกำหนดในการผลิต

ควรใช้การกำจัดเศษโลหะด้วยแปรง หรือการกำจัดเศษโลหะด้วยเครื่องมือ

การกำจัดเศษโลหะด้วยแปรงให้ความยืดหยุ่นมากกว่า และเหมาะสำหรับพื้นผิวที่ซับซ้อนและรูที่ไม่สม่ำเสมอ

การกำจัดเศษโลหะด้วยเครื่องมือโดยทั่วไปให้ความสม่ำเสมอและประสิทธิภาพสูงกว่าสำหรับรูที่มีรูปทรงสม่ำเสมอ และการผลิตปริมาณสูงอย่างต่อเนื่อง

ระบบการผลิตบางระบบผสมผสานทั้งสองวิธีเข้าด้วยกัน และสลับเครื่องมืออัตโนมัติตามลำดับขั้นตอนที่เขียนโปรแกรมไว้

สามารถกลับลำดับขั้นตอนการดำเนินการได้หรือไม่

สำหรับกระบวนการขจัดเศษโลหะและทำความสะอาดแบบบูรณาการ ควรดำเนินการขจัดเศษโลหะก่อนขั้นตอนการทำความสะอาดขั้นสุดท้ายตามปกติ

การขจัดเศษโลหะสร้างอนุภาคขึ้น หากดำเนินการขจัดเศษโลหะหลังจากขั้นตอนการทำความสะอาดขั้นสุดท้าย อนุภาคเหล่านั้นอาจปนเปื้อนชิ้นส่วนที่ผ่านการทำความสะอาดแล้ว และอาจจำเป็นต้องเพิ่มขั้นตอนการทำความสะอาดอีกครั้ง

ช่วงเวลาไซเคิลสามารถกว้างได้มากน้อยเพียงใด

ช่วงเวลาที่บรรลุได้ขึ้นอยู่กับการจัดวางอุปกรณ์และความต้องการของกระบวนการ

ระบบขจัดเศษโลหะและทำความสะอาดบล็อกเครื่องยนต์สำหรับรถยนต์นั่งส่วนบุคคลแบบตัวแทน มีช่วงเวลาไซเคิลที่ปรับได้ในระดับ 20 วินาที ถึง 20 นาที .

ช่วงเวลาที่กว้างเช่นนี้สามารถรองรับความต้องการการผลิตที่หลากหลาย โดยเฉพาะสายการผลิตแบบยืดหยุ่นที่จัดการชิ้นส่วนหลายรุ่น

สรุป

การขจัดเศษโลหะและการทำความสะอาดไม่จำเป็นต้องถือว่าเป็นสองกระบวนการผลิตที่แยกจากกันโดยสิ้นเชิง

สำหรับบล็อกเครื่องยนต์ หัวสูบ ตัววาล์ว และชิ้นส่วนที่ผ่านการกลึงซับซ้อนอื่นๆ การผสานรวม หุ่นยนต์ขจัดเศษโลหะ + การทำความสะอาดเชิงอุตสาหกรรม สามารถลดการจัดการระหว่างขั้นตอน กำจัดอนุภาคที่เกิดขึ้นใหม่ทันที และรวมกระบวนการหลายขั้นตอนเข้าเป็นเซลล์การผลิตเดียว

การขจัดร่องรอยขอบคมด้วยแปรง การขจัดร่องรอยขอบคมด้วยเครื่องมือ และการขจัดร่องรอยขอบคมแบบเปียก ยังสามารถผสมผสานกันได้ตามรูปทรงของชิ้นส่วน ลักษณะของร่องรอยขอบคม วัสดุ ปริมาณการผลิต และข้อกำหนดด้านความสะอาด

สำหรับการใช้งานที่ต้องการทั้งการขจัดร่องรอยขอบคมและระดับความสะอาดสูง เครื่องขจัดร่องรอยขอบคมและทำความสะอาดแบบบูรณาการจะช่วยเชื่อมโยงสองกระบวนการนี้เข้าด้วยกันเป็นเวิร์กโฟลว์การผลิตแบบต่อเนื่อง