Również elastyczne elementy na stałe w uchwycie: KR CYBERTECH automatyzuje montaż zestawów akumulatorów

Są one ciche, coraz częściej zasilane energią elektryczną ze źródeł odnawialnych, powodują mniej emisji CO2 i mają niższe koszty naprawy i konserwacji: pojazdy elektryczne należą do przyszłości. Szacuje się, że obecnie ponad 27 milionów hybryd typu plug-in i samochodów elektrycznych jeździ już po świecie. A jeśli w latach 2030-2035 wiele dużych państw będzie wyhamowywać dopuszczanie aut spalinowych, liczba ta będzie szybko rosła. Firma KUKA już wcześnie zdała sobie sprawę z potencjału e-mobilności. Od 2014 roku specjalista w dziedzinie automatyzacji z Augsburga optymalizuje swoją ofertę produktów pod kątem specjalnych wymagań, które muszą być spełnione przy produkcji komponentów elektronicznych dla przemysłu motoryzacyjnego. Korzysta z tego również firma Liebherr-Verzahntechnik GmbH w Kempten. Tam powstało zastosowanie robotów, które mogą zapewnić producentom pojazdów elektrycznych i ich poddostawcom większe bezpieczeństwo i większą produktywność. Bo jaki byłby samochód elektryczny bez swojego serca: akumulatora?

Większość etapów procesu produkcji akumulatorów jest już w pełni zautomatyzowana, aby sprostać wymaganiom przemysłu motoryzacyjnego, np. w zakresie czasów taktu, liczby sztuk, jakości i kosztów produkcji. Ponadto brak specjalistów napędza silny trend w zakresie automatyzacji. Coraz mniej specjalistów jest gotowych do podjęcia tak monotonnego, obciążającego fizycznie i jednocześnie wymagającego zadania. Firma KOSTAL Kontakt Systeme GmbH z Lüdenscheid, która od 1938 roku produkuje i sprzedaje połączenia wtykowe dla przemysłu samochodowego, zauważyła tu lukę rynkową. Opracowała ona złącze wtykowe odpowiednie zarówno do podłączania ręcznego, jak i do automatyzacji. Martin Wolter, kierownik grupy ds. rozwoju w KOSTAL, informuje: „Bezpieczeństwo odgrywa tu bardzo ważną rolę – ponieważ chodzi o styki wysokonapięciowe, muszą one być chronione przed dotknięciem. Jest to porównywalne z gniazdkiem, również tutaj styki są chronione przed przypadkowym dotknięciem palcami. Różnica polega na tym, że złączka wtykowa w pojeździe jest narażona na obciążenie wibracją i zarówno na wysokie, jak i niskie temperatury”.

Manipulowanie elementami elastycznymi przez maszyny jest do dziś dużym wyzwaniem w montażu: Dla robotów trudne jest np. chwytanie elastycznych przewodów, które mogą się poruszać w dowolnym kierunku. Na podstawie KR CYBERTECH nano ARC HW firma z Kempten opracowała specjalny chwytak, który odbiera przewody z blistra. Ze względu na to, że przewód nie jest prawidłowo ustawiony wewnątrz blistra, stosuje się kamerę 2D: Pomaga ona w określeniu dokładnych pozycji chwytania na elastycznym przewodzie odkształcalnym i precyzyjnym pozycjonowaniu łącznika modułowego na końcu przewodu nad elementem współpracującym wtyczki.

Ze względu na konieczność delikatnej obróbki wtyczki proces wtykania został oddzielony w celu płynnego przebiegu. Zespół sprężyn kontroluje siłę, która jest przenoszona na wtyczkę, i zabezpieczenie blokady wtyczki (zwane również Connector Position Assurance lub CPA). Następnie siłownik pneumatyczny wciska wtyczkę do elementu współpracującego. Ten zespół sprężyn włącza się do momentu osiągnięcia momentu siły 70 niutonometrów i uruchomienia czujnika położenia krańcowego. Jednocześnie umieszczony na sprężynie trzpień blokujący naciska CPA w dół. Dzięki temu CPA jest zablokowane, wtyczka podłączona w sposób zapewniający bezpieczeństwo procesu, a chwytak może się poruszać ponownie w górę. W przeciwieństwie do innych ekspertów w dziedzinie automatyzacji Liebherr świadomie nie rozwiązuje procesu łączenia przewodów z zagięciem poprzez procesy prób i błędów. Każdy chwyt musi pasować. Powód: Technologia powinna być dostępna do użytku seryjnego i musi być w stanie przestrzegać ściśle wymaganych czasów taktu. Zadziałało to więcej niż dobrze. Zamiast wymaganych 17 sekund instalacja osiągnęła czas taktu wynoszący jedynie jedenaście sekund.