Incluso las piezas flexibles están firmemente bajo control: KR CYBERTECH automatiza el montaje de baterías

Son silenciosas, utilizan cada vez más electricidad procedente de fuentes de energía renovables, generan menos emisiones de CO2 y reducen los costes de reparación y mantenimiento: Los vehículos eléctricos son el futuro. Se estima que actualmente circulan por el mundo más de 27 millones de híbridos enchufables y coches eléctricos. Y si, entre 2030 y 2035, muchas ciudades grandes frenan la matriculación de quemadores, esa cifra aumentará considerablemente. KUKA detectó pronto el potencial de la movilidad eléctrica. Desde 2014, el especialista en automatización de Augsburgo optimiza su cartera de productos a los requisitos especiales que deben cumplirse en la fabricación de componentes electrónicos para la industria automovilística. De ello se beneficia ahora también la empresa Liebherr-Verzahntechnik GmbH en Kempten. Los robots crearon una aplicación que puede ofrecer a los fabricantes de vehículos eléctricos y sus proveedores una mayor seguridad y productividad. Porque, ¿qué sería un coche eléctrico sin su corazón, la batería?

La mayoría de los pasos del proceso en la producción de baterías ya se están ejecutando de forma totalmente automática para satisfacer las exigencias de la industria automovilística; por ejemplo, los tiempos de ciclo, la cantidad, la calidad y los costes de producción. La escasez de personal cualificado impulsa además la fuerte tendencia a la automatización. Cada vez hay menos profesionales dispuestos a asumir una tarea tan monótona, con tanta carga física y tan exigente. La empresa KOSTAL Kontakt Systeme GmbH de Lüdenscheid, que desde 1938 fabrica y distribuye conexiones de enchufe para la industria automovilística, había detectado aquí un vacío en el mercado. Desarrolló un conector de enchufe adecuado tanto para el enchufe como para la automatización. Martin Wolter, director de grupo de desarrollo de KOSTAL, informa: "La seguridad desempeña aquí un papel muy importante, ya que se trata de contactos de alto voltaje, por lo que deben estar protegidos contra el contacto. Esto es comparable con una toma de corriente, también aquí los contactos están protegidos contra el contacto accidental con los dedos. La diferencia radica en que la conexión de enchufe del vehículo está expuesta a vibraciones y a temperaturas elevadas y bajas".

La manipulación de piezas flexibles por máquinas es hasta hoy un gran reto en el montaje: Por ejemplo, los cables elásticos que se pueden arrastrar en cualquier dirección son difíciles de agarrar para los robots. Basados en el KR CYBERTECH nano ARC HW, la empresa de Kempten ha desarrollado una garra especial que coge los cables de un blíster. Como el cable no está suficientemente posicionado dentro del blíster, se utiliza una cámara 2D: Ayuda a determinar las posiciones de agarre exactas en el cable flexible, plegado y posicionar el conector del módulo al final del cable exactamente sobre la contrapieza del conector.

Dado que el conector debe tratarse con cuidado, se ha desacoplado el proceso de conexión para un funcionamiento sin problemas. Un paquete de muelles controla la fuerza que se transmite al conector y al bloqueo del conector (también llamado Connector Position Assurance o CPA). A continuación, un cilindro neumático presiona el conector en la contrapieza del conector. Este paquete de muelles amortigua hasta que se alcanza el momento de fuerza de 70 Nm y se activa el sensor de posición final. Paralelamente, la clavija de bloqueo apoyada elásticamente empuja hacia abajo el CPA. De este modo, el CPA está bloqueado, el conector está conectado de forma segura y la garra puede desplazarse hacia arriba. A diferencia de otros expertos en automatización, Liebherr no resuelve deliberadamente el proceso de conexión de los cables flexibles con procesos de ensayo y error. Todos los agarres deben encajar. La razón: La tecnología debe ser adecuada para la producción en serie y debe poder cumplir los tiempos de ciclo estrictamente exigidos. Ha funcionado mejor que bien: En lugar de los 17 segundos preestablecidos, el sistema consiguió un tiempo de ciclo de once segundos.