Aderência firme em peças flexíveis: KR CYBERTECH automatiza a montagem de conjuntos de baterias

Eles são silenciosos, abastecem cada vez mais eletricidade proveniente de fontes de energia renováveis, geram menos emissões de CO2 e reduzem os custos de reparo e manutenção: o futuro pertence aos veículos elétricos. Estima-se que, atualmente, mais de 27 milhões de híbridos plug-in e carros elétricos circulam pelo mundo. E se, entre 2030 e 2035, inúmeros países grandes reduzirem a aprovação de motores a combustão, esse número aumentará significativamente. A KUKA percebeu cedo o potencial da eletromobilidade. Desde 2014 o especialista em automação de Augsburg otimiza o seu portfólio de produtos aos requisitos especiais, que devem ser atendidos na fabricação de componentes eletrônicos para a indústria automotiva. Disso se beneficia também a Liebherr-Verzahntechnik GmbH em Kempten. Lá surgiu uma aplicação com a ajuda de robôs, que pode oferecer mais segurança e maior produtividade aos fabricantes de veículos elétricos e seus fornecedores. Por que, o que seria um carro elétrico sem o seu elemento central, a bateria?

A maioria dos passos no processo de produção de baterias atualmente já são executados de forma totalmente automática para atender os requisitos da indústria automotiva, por exemplo, tempos de ciclo, quantidades, qualidade e custos de produção. Além disso, a escassez de mão de obra especializada impulsiona a forte tendência para a automação. Há cada vez menos profissionais dispostos a assumir uma tarefa tão monótona, fisicamente fatigante e, ao mesmo tempo, exigente. A empresa KOSTAL Kontakt Systeme GmbH de Lüdenscheid, que fabrica e distribui conexões de encaixe para a indústria automotiva desde 1938, percebeu uma lacuna de mercado aqui. Ela desenvolveu um conector de encaixe apropriado tanto para o encaixe manual como também para a automação. Martin Wolter, Gerente de Grupo de Desenvolvimento na KOSTAL, relata: "A segurança exerce um papel muito importante aqui – uma vez que se trata de contatos de alta tensão, estes devem estar protegidos contra contato. Isso é comparável a uma tomada, também aqui os contatos são protegidos contra o contato acidental com os dedos. A diferença é que a conexão de encaixe no veículo está sujeita a vibrações, assim como a altas e baixas temperaturas."

O manuseio de peças flexíveis por meio de máquinas até hoje é um grande desafio na montagem: assim, por exemplo, cabos elásticos, que podem se torcer em qualquer direção, são difíceis de apanhar para os robôs. Baseado no KR CYBERTECH nano ARC HW, a empresa de Kempten desenvolveu uma garra especial, que retira os cabos de um blister. Visto que o cabo não está suficientemente pré-posicionado com exatidão dentro do blister, é utilizada uma câmara 2D: ela ajuda a determinar as posições de agarramento exatas no cabo macio e flexível, e a posicionar o conector de módulo no fim do cabo exatamente acima da contra-peça do conector.

Uma vez que o conector precisa ser tratado com cuidado, o processo de encaixe foi desacoplado para uma execução perfeita. Um conjunto de molas controla a força que é transmitida ao conector e ao sistema de travamento do conector (também chamado de Connector Position Assurance ou CPA). Em seguida, um cilindro pneumático pressiona o conector na contra-peça do conector. Este conjunto de molas comprime até que seja atingido o torque de 70 newton-metros e o sensor de posição final seja acionado. Paralelamente, o pino de travamento com mola pressiona o CPA para baixo. Com isto o CPA está travado, o conector está conectado com segurança de processo e a garra pode se mover novamente para cima. Ao contrário de outros especialistas em automação, a Liebherr não resolve intencionalmente o processo de encaixe dos cabos flexíveis através de processos de tentativa e erro. Toda tarefa deve ser executada corretamente. A razão para isso: a tecnologia deve ser hábil para a produção seriada e deve poder cumprir os tempos de ciclo rigorosamente exigidos para isso. Isso funcionou muito bem: em vez dos 17 segundos especificados, o sistema atingiu um tempo de ciclo de onze segundos.