Ett säkert grepp även om flexibla och böjbara komponenter: KR CYBERTECH automatiserar montering av batteripack

De ?r tysta, f?rbrukar i allt h?gre grad el fr?n f?rnybara energik?llor, orsakar mindre CO2-utsl?pp och ?r billigare att reparera och serva: Elfordon tillh?r framtiden. Enligt uppskattningar finns det idag mer ?n 27 miljoner plug-in-hybrider och elfordon globalt. Mellan 2030 och 2035 kommer en l?ng rad st?rre l?nder inf?ra f?rbud mot f?rbr?nningsmotorer och d? l?r denna siffra ?ka markant. KUKA ins?g tidigt potentialen med eldrivna fordon. Sedan 2014 optimerar automationsspecialisten fr?n Augsburg sin produktportf?lj f?r att kunna uppfylla de s?rskilda krav som tillverkning av elektronikkomponenter till fordonsindustrin m?ste uppfylla. ?ven Liebherr-Verzahntechnik GmbH i Kempten drar nu nytta av detta. Detta f?retag har med hj?lp av robotar utvecklat en applikation som f?rb?ttrar s?kerheten och ?kar produktiviteten f?r tillverkare av elfordon inklusive deras underleverant?rer. F?r vad vore en elbil utan dess viktigaste komponent, batteriet?

Redan idag utf?rs de flesta processteg inom batteriproduktion helt automatiserat f?r att uppfylla fordonsindustrins h?ga krav p? t.ex. cykeltider, kvantiteter, kvalitet och produktionskostnader. Bristen p? kvalificerad arbetskraft driver dessutom p? den starka automationstrenden. Antalet kvalificerade yrkespersoner som ?r beredda att utf?ra monotona, fysiskt anstr?ngande och samtidigt kr?vande uppgifter har minskat. KOSTAL Kontakt Systeme GmbH fr?n Lüdenscheid, som sedan 1938 producerar och s?ljer stickanslutningar till fordonsindustrin, uppt?ckte en marknadslucka. F?retaget utvecklade d?rf?r en stickanslutning som l?mpar sig b?de f?r manuell anslutning och automation. Martin Wolter, utvecklingsgruppchef hos KOSTAL, ber?ttar: ”S?kerhet spelar en mycket viktig roll h?r. Eftersom det r?r sig om h?gvoltskontakter m?ste dessa vara ber?ringsskyddade. J?mf?r med ett eluttag – ?ven de kontakterna ?r skyddade mot oavsiktlig kontakt med fingrarna. Skillnaden ?r att stickanslutningar i fordon uts?tts f?r vibrationer och b?de h?ga och l?ga temperaturer.”

Att hantera b?jliga delar med maskiner ?r fortfarande en stor utmaning i monteringen: Till exempel ?r elastiska ledningar, som ofrivilligt tvinnas i godtycklig riktning, sv?ra f?r robotar att gripa tag i. Baserat p? roboten KR CYBERTECH nano ARC HW har f?retaget i Kempten utvecklat en specialgripper som kan ta ut ledningar ur en blisterf?rpackning. Eftersom ledningen som ligger i blisterf?rpackningen inte ?r tillr?ckligt exakt f?rpositionerad anv?nds en 2D-kamera: Den hj?lper till att identifiera de exakta grippositionerna p? de b?jbara, flexibla ledningarna samt positionera modulanslutningen i ledningens ?nde exakt ovanf?r stickkontaktens hondel.

Eftersom stickkontakten m?ste hanteras f?rsiktigt har sj?lva instickningen frikopplats f?r en s? smidig process som m?jligt. Ett fj?derpaket kontrollerar den kraft som ?verf?rs till stickkontakten och dess l?sning (?ven kallad Connector Position Assurance eller CPA). I n?sta steg trycker en pneumatisk cylinder in stickkontakten i dess hondel. Fj?derpaketet trycks ihop tills ett kraftmoment p? 70 newtonmeter har n?tts och ?ndl?gessensorn aktiveras. Samtidigt trycks CPA ner av det fj?derlagrade l?sstiftet. CPA ?r nu l?st och stickkontakten ansluten p? ett process?kert s?tt och grippern kan ?ter r?ra sig upp?t. Till skillnad fr?n andra automationsexperter har Liebherr medvetet avst?tt fr?n att l?sa anslutningen av de b?jliga ledningarna med trial-and-error-processer. Varje fastgripning och anslutning m?ste lyckas. Orsaken till detta: Tekniken ska kunna anv?ndas vid serieproduktion och kunna hantera de mycket korta cykeltider som kr?vs f?r detta. Och m?let uppfylldes med bred marginal: Ist?llet f?r de specade 17 sekunderna n?dde anl?ggningen en cykeltid p? 11 sekunder.