Rugalmasság az akkumulátor-gyártásban

Az ElringKlinger, az autóipar egyik világszinten vezető beszállítói partnere automatizálja az akkumulátormodulok gyártását. A KUKA ehhez egy teljesen automatizált berendezést fejlesztett.

Az akkumulátor: az elektromos jármű szíve 

A valamennyi ellenőrzési folyamatot magába foglaló gyártóberendezéssel évente közel 300 000 akkumulátormodul gyártása biztosított. Ezeket elsősorban elektromos járművekben használják. Az akkumulátormodulok azonban rugalmas kialakításúak és alapvetően más alkalmazási területen is használhatók.  

Moduláris és teljesen automatizált akkumulátormodul-gyártósor

Az akkumulátormodulok 2020 őszétől az ElringKlinger thale-i gyárában a teljesen automatizált gyártósoron készülnek majd. Az elektromobilitás az ElringKlinger-nél kiemelt, stratégiai fontosságú, új üzletág. A német piac egyik első szereplőjeként a vállalat nagyfokú automatizáltságú modulgyártósorba ruház be. 

A saját magunk által fejlesztett akkumulátormodullal tudatosan lépünk új területre. A termék szorosan összefonódó fejlesztése és ipari szintű előállítása elkerülhetetlenül műszaki kihívások elé állít bennünket.

Mark Laderer, ElringKlinger akkumulátortechnológia & e-mobilitás gyártási vezető
Akkumulátormodul-gyártás

Akkumulátormodul-gyártás a berendezés négy szakaszában

A berendezés négy fő szakaszra osztható. Az első szakaszban kerül sor az akkumulátorcellák tesztelésére és a szerelésre való előkészítésükre. A berendezés második szakaszában a különálló akkumulátorcellákból egy úgynevezett nyersmodul készül. Az „egyesített berendezésben“ a cellákat csomóba, úgynevezett modulba (stack) kapcsolják össze. A modult a végein elhelyezett nyomólapokkal és az akkumulátorcellák oldalán elhelyezett vonóhorgonnyal együtt préselik össze. Egy összetett lézeres rendszer, valamint a KUKA KR240 típusú ipari robotja által vezérelt lézeres optika segítségével forrasztják rá a vonóhorgonyt a cellamodul nyomólapjaira és így készül el a nyersmodul. Igénytől függően tizenkettőtől egészen huszonnégy akkumulátorcella fűzhető össze egy akkumulátormodullá.  

A berendezés harmadik szakaszában elvégzik az akkumulátormodulok elektromos kapcsolását és mérését. Ennek során felhelyezik a cellaérintkező rendszert (Zellkontaktiersystem - „ZKS“) és azt összehegesztik valamennyi akkumulátorcella érintkezőjével. A különleges kihívást a nagyon szűk alkatrész- és illesztési tűrések, valamint a lézeres ellenállás-hegesztés különleges követelményei jelentik, mivel itt minimális hőbevitellel kell megbízható módon nagyméretű érintkező felületet létrehozni. A lézeres hegesztési technológia előnye, hogy érintésmentesen és erőhatás nélkül dolgozik, emellett pedig gyors, precíz, kopásmentes és jól ellenőrizhető. Az optimális eredményről a lézerszkenner optika gondoskodik, mely lehetővé teszi a hegesztési varratok rugalmas geometriájának kialakítását.

A berendezés negyedik és utolsó szakaszában kerül sor az automatizált elektromos és mechanikus végső ellenőrzésre. Itt többek között akár öt kV nagyságú feszültségpróbával tesztelik a szigetelési értékeket. Ezekkel a tesztekkel biztosítják, hogy a személyek és a tárgyak védettek maradnak az elektromos átütések és szivárgó áram ellen. Ezután az akkumulátorházat forró tömörítésű fedéllel látják le, hogy biztosítsák az akkumulátormodul érintésvédelmét és védjék a porszennyeződés ellen. Végül egy ún. Data Matrix Code jelölést lézereznek az akkumulátormodulra, amelyk lehetővé teszi az akkumulátormodul egyértelmű azonosítását.

Moduláris felépítés a modulvariációk rugalmasságáért

A berendezés különlegessége a moduláris felépítés, amely gondoskodik a gyártási rugalmasságról. „A moduláris felépítés számunkra különösen fontos volt, hiszen így lehetőségünk van arra, hogy az ügyfelek igényeire gyorsan és egyszerűen reagálhassunk”, mondja Mark Laderer. Egységenként akár tizenkettő-huszonnégy akkumulátorcellát tartalmazó, különböző méretű PHEV2 formátumú modul gyártható. Ezenkívül az egyes akkumulátorcellák kapcsolási módját is lehet változtatni egy akkumulátormodulon belül.

Akkumulátorcellák előkészítése

Célunk az, hogy késztermékeinkkel a kisebb ügyfeleket, de egyedi megoldásainkkal a piacvezető konszerneket is kiszolgálhassuk – a KUKA gyártósor mindkettőt lehetővé teszi.

Mark Laderer, ElringKlinger akkumulátortechnológia & e-mobilitás gyártási vezető

Nyomonkövethetőség a hiánytalan visszakövethetőségért

Az automatizálási szakértő hangsúlyt helyezett egy másik témára is, a nyomonkövethetőségre: A modulba épített valamennyi alkatrész a folyamatparaméterekkel együtt hozzárendelésre kerül a végső termékhez. Az ügyfél akár évekkel később is megtekintheti, hogy az egyes akkumulátormodulokba milyen alkatrészeket szereltek be és nyomon követheti a gyártási folyamat valamennyi lépését. Ezen kívül a gyártási folyamatban gyorsabban azonosíthatók a hibák és optimalizálhatók a folyamatok. „Az akkumulátormodulok gyártása többet jelent a különálló alkatrészek mechanikus összeállításánál”, mondja Max Fluhrer, a KUKA Battery Solutions üzletágának projektvezetője. 

A berendezésnek egyedi módon kell tudnia reagálni a szállítmányok minőségére, lehetővé kell tennie a termékkonfigurációkat és biztosítania kell a százszázalékos nyomonkövethetőséget. Büszkék vagyunk arra, hogy az ElringKlinger minket választott partneréül ehhez az összetett feladathoz.

Max Fluhrer, a KUKA Battery Solutions üzletágának projektvezetője

Cookie-beállítások OK és KUKA felfedezése

Ez a weboldal cookie-kat használ (többet is) az online módon is a legjobb szolgáltatás biztosítása érdekében. Weboldalunk további használata esetén kizárólag technikai okokból szükséges cookie-kat használunk. Az „OK és a KUKA felfedezése” gombra kattintva Ön hozzájárul a marketing célú cookie-k használatához is. A „Cookie-k beállítása” gombra kattintva kiválaszthatja, hogy mely cookie-kat használjuk.

Cookie-beállítások