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可進行電池組檢測的智能抓取系統

智能的雄克(SCHUNK)電池組機械手為鋰離子電池的生產帶來了效率優勢。這款智能機械手在一個緊湊的模塊中結合了對鋰離子電池的靈活搬運、識別以及100%質量檢驗。幾何形狀、溫度和電量水平方面的所有已記錄過程數據和特性曲線均采用在夾持模塊等級所集成的PC系統進行處理,并將處理后的信息通過以太網TCP/IP送至工廠控制器和上級數據庫系統。

智能的雄克電池組機械手能夠在搬運過程中測定所有與質量相關的鋰離子電池的幾何和電參數

鋰離子電池因其較高的效率和儲電能力,是實現電動出行和固定儲電領域技術的重要組成部分。密集的研發活動使鋰離子電池的性能得以快速提高,充電所需時間也大幅縮短。但同時,每個電池組的收益也以每年20%的速度遞減。目前,受制于人工操作部分,想要以成本經濟的方式大批量生產電池組依然十分困難。例如,從發出單個鋰離子電池進行成組工序,到電池包的組裝,整個過程仍大量由人工借助測量設備完成監測工作。這一工作耗時巨大,并且操作失誤往往會帶來海量的錯誤測量結果數據。預計未來幾年行業將會出現需求的快速增長,因此,這一過程必須徹底自動化。

自主監控所有相關參數

主監控所有相關參數為達到這一目的,抓取系統和夾持技術的專家德國雄克公司已經研發出了一款高度集成的抓取系統,能夠主動利用其“最靠近工件”的接觸位置,自主完成搬運和質檢所需的全部生產步驟:機械手輕柔地夾起菱形的鋰離子電池,在搬運過程中將其移動到機械手設定的測試位置。

在這里,利用條形碼或矩陣碼對電池自動進行識別和幾何測量。同時,還測定電池表面的溫度和曲率,以及其他的重要電參數:用于確定電量水平(SOC)的開路電壓,以及隔離電阻、兩頻率下的阻抗,以確定電容量。利用在抓取模塊等級集成的PC系統,可實時將已準備好的信息通過以太網TCP/IP發送至工廠控制器以及ERP系統和上級數據庫系統。之后,可自動對出錯或有誤差的模塊的評估情況進行記錄,并在必要情況下直接發送到供應商處。這些數據曲線在可視化系統中相互獨立地予以顯示。利用對測量數據的分析,可獲得產品信息以及改進建議。當內部集成質量檢驗功能完成后,機械手便會將模塊生產中的電池組放入正確的生產線上,或將電池組插入到制造商的分配托盤中。而不合格產品會被自動移除。

高效電池組裝配:雄克抓取系統實現了電池模塊的自動化撿取和堆疊,實現了快速組裝過程,具有較高的過程可靠性

模塊化概念簡化了過程規劃

雄克的電池組機械手可通過標準接口與多種類機器人或龍門系統組合,由數字I/O驅動。得益于模塊化概念和自由可配置的控制回路,能夠單獨定義每個測試程序的類型和范圍。此外,還可按要求集成額外的測量和評估。模塊化的傳感器概念和可配置的控制回路確保了極高的靈活實施可能性。峰值工況下,節拍時間甚至可小于2 s。

智能自動化促進高效的電池生產

智能抓取系統,例如雄克的電池組機械手,為自主生產提供了可能性,在多個方面為未來的生產做出了重要的貢獻:完全集成的方案降低了整個系統的成本,不再需要額外采用測量計數,還降低了空間要求和調試需求。從每一塊生產出的電池組所獲得的測量報告結果,能夠提供多種有價值的信息,以便能夠設計出更為高效的系統,以及在早期就對生產過程中出現的誤差進行干預,從而降低成本。尤其是在電池生產中,類似雄克電池組機械手的智能一體化解決方案,對于提高電池生產的工藝質量和大批量生產的效率有著十分關鍵的促進作用。

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