智能的雄克 (SCHUNK) 電池組機械手為鋰離子電池的生產(chǎn)帶來了效率優(yōu)勢。這款智能機械手在一個緊湊的模塊中結(jié)合了對鋰離子電池的靈活搬運、識別以及 100% 質(zhì)量檢驗。幾何、溫度和電量水平方面的所有已記錄過程數(shù)據(jù)和特性曲線均采用在夾持模塊等級所集成的 PC 系統(tǒng)進行處理，并將處理后的信息通過以太網(wǎng) TCP/IP 送至工廠控制器和上級數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。通過這種方式，電池組機械手為工業(yè) 4.0 的智能生產(chǎn)環(huán)境向自主生產(chǎn)發(fā)展做出了重大貢獻。

 

 

 

 

 

鋰離子電池因其較高的效率和儲電能力，是實現(xiàn)電動出行和固定儲電領(lǐng)域技術(shù)的重要組成部分。密集的研發(fā)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(jīng)濟的方式大批量生產(chǎn)電池組依然十分困難。例如，從發(fā)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(shè)備完成監(jiān)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(jié)果數(shù)據(jù)。預(yù)計未來幾年行業(yè)將會出現(xiàn)需求的快速增長，因此，這一過程必須徹底自動化。

 

自主監(jiān)控所有相關(guān)參數(shù)

 

為達到這一目的，抓取系統(tǒng)和夾持技術(shù)的專家雄克公司已經(jīng)研發(fā)出了一款高度集成的抓取系統(tǒng)，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(zhì)檢所需的全部生產(chǎn)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(shè)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，以及其它的重要電參數(shù)：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(tǒng)，可實時將已準備好的信息通過以太網(wǎng) TCP/IP 發(fā)送至工廠控制器以及 ERP 系統(tǒng)和上級數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。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(fā)送到供應(yīng)商處。這些數(shù)據(jù)曲線在可視化系統(tǒng)中相互獨立地予以顯示。利用對測量數(shù)據(jù)進行分析，可獲得產(chǎn)品信息以及改進建議。當(dāng)內(nèi)部集成質(zhì)量檢驗功能完成后，機械手便會將模塊生產(chǎn)中的電池組放入正確的生產(chǎn)線上，或?qū)㈦姵亟M插入到制造商的分配托盤中。不合格產(chǎn)品會被自動移除。

 

 

模塊化概念簡化了過程規(guī)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(tǒng)組合，由數(shù)字 I/O 驅(qū)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(jié)拍時間甚至可小于2秒。

 

智能自動化促進高效的電池生產(chǎn)

 

智能抓取系統(tǒng)，例如雄克的電池組機械手，為自主生產(chǎn)提供了可能性，在多個方面為未來的生產(chǎn)做出了重要的貢獻：完全集成的方案降低了整個系統(tǒng)的成本，不再需要額外采用測量計數(shù)，還降低了空間要求和調(diào)試需求。從每一塊生產(chǎn)出的電池組所獲得的測量報告結(jié)果，能夠提供多種有價值的信息，以便能夠設(shè)計出更為高效的系統(tǒng)，以及在早期就對生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的誤差進行干預(yù)，從而降低成本。尤其是在電池生產(chǎn)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(chǎn)的工藝質(zhì)量和大批量生產(chǎn)的效率有著十分關(guān)鍵的促進作用。

 

 

2019年日本電池展Battery Japan

 

時間：27.02. – 01.03.2019

 

雄克展位: West Hall/1F

 

德國雄克公司

www.schunk.com