目前,在我國汽車動力總成工廠和零部件工廠的生產(chǎn)線上,可以看到各種工業(yè)清洗機,包括中間清洗機和最終清洗機,占水性清洗機的很大比例。大部分中間清洗機已由國內(nèi)廠家提供,最終清洗機仍由海外廠家占據(jù),主要由歐洲、美國和日本廠家提供。
水性清洗機主要由以下四部分組成:清洗系統(tǒng)、浸泡系統(tǒng)、高壓去毛刺系統(tǒng)、干躁系統(tǒng)。海外制造商為不同工業(yè)領(lǐng)域的復(fù)雜部件定制不同的解決方案,包括夾具工具的設(shè)計、清洗方法的選擇、高壓去毛刺的指定定位設(shè)計、過濾裝置的設(shè)計和選擇。可以看出,工業(yè)清洗機的生產(chǎn)是一種復(fù)合機械制造。海外工業(yè)清洗機制造商主要生產(chǎn)非標設(shè)備。雖然廠家規(guī)模不大,設(shè)備年產(chǎn)量也不高,但往往積累了大量的項目經(jīng)驗,表面處理解決方案豐富。
根據(jù)工業(yè)清洗機的結(jié)構(gòu),海外主流廠商的商品有四種方式:通過式清洗機、旋轉(zhuǎn)式清洗機、機器人清洗機和計算機數(shù)控(CNC)清洗機。這四種形式的工業(yè)清洗機各有優(yōu)勢,適用于不同的生產(chǎn)線布局、上下料方法、節(jié)奏規(guī)定。
海外工業(yè)清洗機的技術(shù)特點目前,海外工業(yè)清洗機廣泛由傳統(tǒng)的可編程控制器控制、一般減速器和變頻器驅(qū)動,然后驅(qū)動伺服電機CNC隨著控制的發(fā)展,自動化技術(shù)越來越潔技術(shù)。近年來,海外工業(yè)機器人技術(shù)的關(guān)鍵體現(xiàn)在四個特點上。
采用高壓去毛刺技術(shù)
以往清洗機高壓去毛刺,最后清洗機完全清洗零件后,高壓泵將含3%~5%濃度清洗劑,壓力值為40%MPa~60MPa根據(jù)獨特定制的噴嘴噴射高壓水,根據(jù)指定定位的高壓射流去除關(guān)鍵部位的毛刺。雖然這種方法可以有效地減少深孔、埋孔、小孔等部位的毛刺,但有一個缺陷,即不能適應(yīng)小批量、多品種的零件變化。
將機器人去毛刺技術(shù)整合到工業(yè)清洗機中,可以避免設(shè)備的大變化,根據(jù)變化程序爬不同類型的噴嘴,實現(xiàn)不同商品的去毛刺。在工業(yè)清洗機設(shè)計中應(yīng)用高壓去毛刺技術(shù)時,應(yīng)考慮各關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)和工件相互干預(yù),最大限度地發(fā)揮工作區(qū)域。在清洗倉庫設(shè)置不同的去毛刺噴嘴,包括點支式噴嘴、渦輪噴嘴、內(nèi)壁噴嘴等。,并根據(jù)不同的位置選擇最合適、最高效的噴嘴進行精密清洗。
機器人高壓去毛刺是一種柔性加工,可以避免重復(fù)夾緊,并可以任意定義機械手的噴射視角、進給速度等參數(shù)。此外,去毛刺模塊還可以分為其他自動化模塊,以進行更好的軟組合。越來越多的國內(nèi)動力系統(tǒng)工廠選擇了使用高壓去毛刺技術(shù)的工業(yè)清洗機。
與工業(yè)4.0相結(jié)合融合
工業(yè)4.0概念,德國一家清洗機企業(yè)開發(fā)了控制應(yīng)用程序,以更好地改進工業(yè)清洗機的工作過程。該應(yīng)用程序通過自學(xué)系統(tǒng)自動學(xué)習(xí)液體添加時間,并自動控制液體濃度保持在恒定水平,不再需要額外的手動添加。在干燥控制和工業(yè)廢氣管理程序中,通過調(diào)節(jié)干燥區(qū)域或真空干燥機的溫度,可以最大限度地減少干燥所需的能量,從而達到節(jié)能效果。此外,還有手機APP功能,能夠及時智能地提醒客戶設(shè)備維護和更換耗材,減少停機時間,防止生產(chǎn)關(guān)閉,從而降低關(guān)閉成本。
在虛擬現(xiàn)實平臺上顯示所有工藝數(shù)據(jù),使工業(yè)清洗機的操作人員能夠進行最佳控制。提供的信息越多,操作人員就越快,采取的措施就越正確,以保持加工過程的穩(wěn)定性,并實現(xiàn)更高的生產(chǎn)率。預(yù)測性維護可以確保更高的成本效益。利用傳感器檢測清洗系統(tǒng)中水箱的電流壓力、溫度和污染水平,將相關(guān)工廠部件信息集成并存儲在數(shù)據(jù)云中。用戶可以使用手機和平板電腦瀏覽系統(tǒng)信息,如設(shè)備狀態(tài)、清洗流量、維護間隔等。即使有故障,維護人員也可以迅速采取措施,或立即啟動所需配件的購買步驟。
集成清洗解決方案
在國外,越來越多的設(shè)計師在工業(yè)清洗機中選擇了從清洗、浸泡到去毛刺的綜合清洗解決方案,取代了傳統(tǒng)的通過式清洗機和旋轉(zhuǎn)式清洗機。在綜合清洗解決方案中,使用機器人抓取材料,直接送入清洗槽進行清洗。用不同的動力頭刷去除指定部位的毛刺,然后將工件放入浸泡槽中進行清洗,直到干燥后交付到指定位置。這種設(shè)計理念的優(yōu)點是,只有一個夾緊部件,占地面積大大降低,節(jié)奏時間也相應(yīng)減少。綜合清洗解決方案已成為海外工業(yè)清洗機制造商的關(guān)鍵開發(fā)和應(yīng)用方向。
加工中心式CNC清洗機
加工中心式CNC像加工中心一樣,清洗機可以用合適的噴嘴進行自動換刀清洗,最高清洗壓力可達50MPa,同時,可以完成復(fù)雜零件的精確清洗。在操作系統(tǒng)中,選擇了操作系統(tǒng),選擇了CNC五軸運動控制。液壓閥塊、工程機械閥塊等部件特別適用于加工中心式CNC清洗機。這種形式的工業(yè)清洗機大多是日本廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品。
進入21世紀后,隨著國內(nèi)汽車零部件制造業(yè)和航空業(yè)的快速發(fā)展,人們對各種機械零部件的高精度清洗和去毛刺加工的要求越來越高,精密清洗和表面處理技術(shù)越來越重要。在工業(yè)清洗機的設(shè)計和制造業(yè)中,海外制造商顯著處于領(lǐng)先水平。研究海外工業(yè)清洗機的技術(shù)特點,可為國內(nèi)工業(yè)清洗機制造商提供參考,提高國內(nèi)工業(yè)清洗機的整體水平。