Inteligentny system chwytakowy na potrzeby zintegrowanej kontroli ogniw akumulatora

Inteligentny chwytak ogniw akumulatora firmy SCHUNK, oferuje przewagę pod względem efektywności przy produkcji akumulatorów litowo-jonowych. Inteligenty chwytak łączy w jednym kompaktowym module elastyczne przenoszenie, rozpoznawanie i 100% kontrolę jakości ogniw litowo-jonowych. Wszystkie zapisane dane procesowe i krzywe charakterystyki geometrii, temperatury i poziomów ładowania są przetwarzane za pomocą wbudowanego systemu PC na poziomie modułu chwytakowego i przekazywane jako oczyszczone informacje za pomocą ethernetu TCP/IP zarówno do kontrolera zakładu, jaki do nadrzędnych systemów baz danych. W ten sposób chwytak ogniw akumulatora ma istotny wkład w tworzenie autonomicznych procesów w inteligentnym środowisku produkcyjnym Przemysłu 4.0.

Akumulatory litowo-jonowe są uważane za technologicznie kluczowe komponenty elektromobilności i stacjonarnych systemów przechowywania, ze względu na ich wysoki poziom efektywności i pojemności. Wzmożone prace w obszarze badań i rozwoju doprowadziły ostatnio do szybkiego zwiększenia ich wydajności przy jednoczesnym znacznym skróceniu czasu ładowania. Jednocześnie spadł jednak zysk jednostkowy aż o 20% w skali roku. Odsetek ręcznych stanowisk montażowych w procesie produkcji akumulatorów znacznie utrudniał dotychczas zyskowną produkcję na dużą skalę. Na przykład stan poszczególnych ogniw litowo-jonowych zarówno na etapie wysyłki z zakładu produkcji ogniw, jak i na etapie odbioru w zakładzie montażu akumulatorów był w znacznej mierze monitorowany ręcznie przy użyciu urządzeń pomiarowych. Czynności te są bardzo czasochłonne i często dają błędne wyniki pomiarów w wyniku błędów obsługi. W odpowiedzi na prognozy szybko rosnącego popytu w nadchodzących latach proces ten można całkowicie zautomatyzować.

Autonomiczne monitorowanie wszystkich odpowiednich parametrów.

W tym celu firma SCHUNK, lider kompetencji systemów chwytakowych i technologii mocowań, opracowała wysoko zintegrowany system chwytakowy, który aktywnie wykorzystuje swoje strategicznie eksponowane położenie „najbliżej części” w celu autonomicznego wykonania wszystkich czynności proceduralnych, wymaganych podczas przenoszenia i kontroli jakości: chwytak delikatnie przejmuje pryzmatyczne ogniwo litowo-jonowe i przesuwa je w określone położenie testowe w chwytaku podczas procesu przenoszenia. W ten sposób na tym etapie ogniwo jest w pełni automatycznie rozpoznawane i mierzone geometrycznie za pomocą kodu kreskowego lub kodu macierzy danych. Równocześnie określone zostają temperatura i krzywizna powierzchni ogniwa oraz ważne parametry elektryczne: napięcie jałowe w celu ustalenia poziomu naładowania (SOC), rezystancja izolacji, impedancja przy dwóch częstotliwościach w celu określenia pojemności. Za pomocą wbudowanego systemu PC na tym samym poziomie modułu chwytakowego przygotowane informacje można dostarczyć w czasie rzeczywistym, za pośrednictwem systemu Ethernet TCP/IP, zarówno kontrolerowi zakładowemu, jak i do systemów ERP oraz nadrzędnych systemów baz danych. Na tym etapie można automatycznie udokumentować oceny błędnych lub odbiegających modułów i w razie potrzeby wysłać bezpośrednio do dostawcy. Krzywe danych można wyświetlić oddzielnie w formie wizualizacji. Na podstawie analizy danych dotyczących pomiarów, można uzyskać informacje o produkcie i jego udoskonaleniach. Po przeprowadzeniu w pełni zintegrowanej kontroli jakości chwytak umieszcza ogniwo w module produkcyjnym, na odpowiedniej linii, lub na podajniku wysyłkowym producenta ogniwa. Części wadliwe są automatycznie zbierane.

Koncepcja modułowa ułatwia planowanie procesów dostosowane do indywidualnych potrzeb

Za pomocą znormalizowanych interfejsów chwytak ogniw akumulatorowych firmy SCHUNK może być podłączony do szerokiej gamy systemów robotycznych lub bramowych. Zasilanie odbywa się za pomocą cyfrowego WE/WY. Ze względu na modułową koncepcję oraz możliwość swobodnej konfiguracji obwodów sterowania, można indywidualnie ustalić zarówno rodzaj jak i zakres poszczególnych procedur testowych. Ponadto na żądanie mogą zostać zintegrowane dodatkowe pomiary i oceny. Sensoryczna koncepcja modułowa i konfigurowane obwody sterowania gwarantują bardzo elastyczne możliwości zastosowania. W okresach szczytu można wybrać czasy cyklu poniżej 2 sekund.

Inteligentna automatyka ułatwia efektywną produkcję akumulatorów

Inteligentne systemy chwytakowe, takie jak chwytak ogniw akumulatorowych firmy SCHUNK, mogą pod wieloma względami stwarzać możliwości wdrożenia autonomicznych procesów i stanowić ważny wkład w przyszłe systemy produkcyjne: z jednej strony w pełni zintegrowane rozwiązania ograniczają koszty całego systemu, ponieważ nie ma potrzeby korzystania z dodatkowej technologii pomiaru, a zarówno wymagania dotyczące przestrzeni, jak i nakłady na uruchomienie zostają ograniczone. Z drugiej strony przy znacznie ograniczonych nakładach na personel można istotnie zwiększyć prędkość produkcji. W inżynierii mechanicznej układy integracji systemów i układy automatyczne, takie jak koncepcja autonomicznego przenoszenia i pomiaru, otwiera nowe możliwości wykorzystania systemów z wbudowaną funkcją monitorowania. Wyniki raportów z pomiarów każdego wyprodukowanego ogniwa zapewniają cenne informacje, które można wykorzystać do stworzenia jeszcze wydajniejszych systemów oraz do reagowania na wczesnym etapie w przypadku każdego odstępstwa od procesu wytwarzania, ograniczając tym samym koszty. Zwłaszcza w segmencie produkcji akumulatorów inteligentne rozwiązania „wszystko w jednym”, takie jak chwytak ogniw akumulatorowych firmy SCHUNK mają kluczowe znaczenie w ułatwianiu efektywnej produkcji dużych ilości w oparciu o maksymalną ochronę jakości.

Source of information

Date

Fotogalerie