เลือกตำแหน่งที่ตั้งของคุณ:

ประเทศ

กรุณาเลือกภาษา:

จับชิ้นส่วนที่อ่อนได้อย่างมั่นคง: KR CYBERTECH ประกอบชุดแบตเตอรี่โดยอัตโนมัติ

การผลิตแบตเตอรี่สำหรับรถยนต์ไฟฟ้าเป็นงานที่อันตราย เนื่องจากแรงดันไฟฟ้ามหาศาลเมื่อมีการสัมผัสทางไฟฟ้ากับโมดูลแบตเตอรี่ Liebherr-Verzahntechnik GmbH ได้ร่วมมือกับ KOSTAL Kontakt Systeme GmbH และ KUKA ในการพัฒนาเทคโนโลยีโดยใช้หุ่นยนต์สองตัวจากรุ่น KR CYBERTECH nano ซึ่งโมดูลแบตเตอรี่โวลต์สูงสามารถเชื่อมต่อได้อย่างปลอดภัย และมีประสิทธิภาพ


ระบบอัตโนมัติช่วยสนับสนุนการขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้า

มีเสียงเบา ใช้ไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานหมุนเวียนมากขึ้น ปล่อย CO2 น้อยลง และส่งผลให้ค่าใช้จ่ายในการซ่อมแซมและบำรุงรักษาลดลง: รถยนต์ไฟฟ้าเป็นส่วนหนึ่งของอนาคต จากการคาดการณ์ ปัจจุบันมีรถยนต์ปลั๊กอินไฮบริดและรถยนต์ไฟฟ้ามากกว่า 27 ล้านคันขับขี่อยู่ทั่วโลก และตัวเลขจะเพิ่มขึ้นอย่างมากหากรัฐขนาดใหญ่หลายแห่งชะลอการอนุญาตให้ใช้เครื่องยนต์สันดาประหว่างปี 2030 ถึง 2035 KUKA ตระหนักถึงศักยภาพของการขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าตั้งแต่เนิ่นๆ ตั้งแต่ปี 2014 ผู้เชี่ยวชาญด้านระบบอัตโนมัติจาก Augsburg ได้เพิ่มประสิทธิภาพกลุ่มผลิตภัณฑ์เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดพิเศษที่ต้องปฏิบัติตามเมื่อผลิตชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์สำหรับอุตสาหกรรมยานยนต์ Liebherr-Verzahntechnik GmbH ใน Kempten ก็ได้รับประโยชน์จากสิ่งนี้เช่นกัน แอปพลิเคชันได้ถูกสร้างขึ้นด้วยหุ่นยนต์ โดยสามารถมอบความปลอดภัยและผลิตภาพให้กับผู้ผลิตและผู้จัดจำหน่ายยานยนต์ไฟฟ้าได้มากขึ้น แล้วรถยนต์ไฟฟ้าจะเป็นอย่างไรหากปราศจากชิ้นส่วนสำคัญอย่างแบตเตอรี่
KR CYBERTECH nano ARC HW สองตัวเชื่อมต่อโมดูลของแบตเตอรี่โวลต์สูง และยกระดับความปลอดภัยและประสิทธิภาพของการผลิตแบตเตอรี่ขึ้นไปอีกระดับ

การประกอบโดยใช้หุ่นยนต์ช่วยให้มั่นใจในความปลอดภัยที่ดียิ่งขึ้นในการผลิตแบตเตอรี่โวลต์สูง

แบตเตอรี่โวลต์สูงประกอบด้วยพลังงานจำนวนมหาศาล และมีความสำคัญต่อระยะยืดและเวลาในการชาร์จของยานพาหนะ แบตเตอรี่โวลต์สูงประกอบด้วยโมดูลหลายโมดูลที่เชื่อมเข้าด้วยกันทางไฟฟ้าและเชื่อมต่อกันเป็นชุดแบตเตอรี่ หลังจากเชื่อมกันแล้ว ระบบแบตเตอรี่แรงดันเอาต์พุตเหล่านี้จะได้แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงระหว่าง 400 ถึง 800 V อย่างไรก็ตาม การเชื่อมต่อกับรางเชื่อมต่อไฟฟ้าที่แน่นหนาที่ใช้กันบ่อยๆ หรือที่เรียกกันว่าบัสบาร์นั้นทำให้เกิดความเสี่ยงด้านความปลอดภัยต่อตัวพนักงานเนื่องจากพื้นผิวสัมผัสที่เปิดอยู่ 
ในขณะเดียวกัน หุ่นยนต์ที่มีขั้วต่อโมดูลปลั๊กอินจะเลื่อนลงไปที่โมดูลแบตเตอรี่
อีกทางเลือกหนึ่งคือการใช้ตัวเชื่อมต่อโมดูลแบบเสียบได้ บริษัทจาก Allgäu ร่วมมือกับ KOSTAL Kontakt Systeme GmbH และการใช้หุ่นยนต์เพื่อพัฒนากระบวนการที่เป็นนวัตกรรมใหม่ในการประกอบแบบอัตโนมัติสำหรับตัวเชื่อมต่อโมดูลแบบเสียบได้ด้วยสายเคเบิลที่ยืดหยุ่น ตัวเชื่อมต่อโมดูลแบบเสียบได้ หุ้มฉนวน และยืดหยุ่นจากบริษัท KOSTAL ป้องกันการสัมผัสชิ้นส่วนที่มีไฟฟ้าโดยไม่ตั้งใจ และสามารถเสียบปลั๊กได้โดยอัตโนมัติแม้ว่าจะมีความยืดหยุ่นสูง โดยมีความยืดหยุ่นที่จำเป็นและรอบเวลาที่ต้องการ

ระบบอัตโนมัติมีบทบาทสำคัญในการผลิตแบตเตอรี่โวลต์สูงในปริมาณมากในเชิงเศรษฐกิจ

Viktor Bayrhof ผู้จัดการฝ่ายผลิตภัณฑ์สำหรับระบบอัตโนมัติของ Liebherr-Verzahntechnik GmbH

การขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้า: นวัตกรรมที่แท้จริงด้วยหุ่นยนต์ hollow-shaft และซอฟต์แวร์พิเศษ

สำหรับขั้นตอนการเสียบปลั๊กนั้นใช้ KR CYBERTECH nano ARC HW สองตัวต่อเซลล์ มิฉะนั้น หุ่นยนต์เพลากลวงเหล่านี้ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการเชื่อมแบบแก๊สปกคลุม อย่างไรก็ตาม การก่อสร้างที่กะทัดรัดและระยะทางที่ยาว รวมถึงความเป็นไปได้ในการเดินสายเคเบิลผ่านแกนมือทำให้กลายเป็นตัวเลือกที่สมบูรณ์แบบสำหรับการใช้งานนี้ นอกจากนี้ ทีมงานของ Liebherr-Verzahntechnik GmbH ยังเลือกใช้แพ็คเกจซอฟต์แวร์ KUKA.RoboTeam โดยทำให้หุ่นยนต์ตั้งแต่สองตัวขึ้นไปพร้อมกันได้ จะมีการเปรียบเทียบโปรแกรมและการเคลื่อนไหวตามเวลาจริงเพื่อให้สามารถทำกระบวนการที่ซับซ้อนได้สำเร็จด้วย เช่น การต่อชิ้นส่วนที่ยืดหยุ่น นวัตกรรมที่แท้จริงในด้านการขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้า
KR CYBERTECH nano ARC HW สองตัวอยู่ในเซลล์เดียวสำหรับการเชื่อมต่อทางอิเล็กทรอนิกส์
แขนหุ่นยนต์ทั้งสองทำงานร่วมกันในการผลิตแบตเตอรี่โวลต์สูง ซึ่งควบคุมโดยแพ็คเกจซอฟต์แวร์ KUKA.RoboTeam

การขาดแคลนแรงงานฝีมือเป็นตัวขับเคลื่อนการใช้ระบบอัตโนมัติ

ปัจจุบันนี้ขั้นตอนส่วนใหญ่ในการผลิตแบตเตอรี่เป็นแบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบอยู่แล้ว เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดของอุตสาหกรรมยานยนต์ เช่น ในแง่ของรอบเวลา ปริมาณ คุณภาพ และต้นทุนการผลิต การขาดแคลนแรงงานฝีมือยังเป็นตัวขับเคลื่อนแนวโน้มที่สำคัญให้เปลี่ยนไปสู่ระบบอัตโนมัติ มีผู้เชี่ยวชาญจำนวนน้อยลงเรื่อยๆ ที่เต็มใจรับทำงานที่ซ้ำซากจำเจ ใช้ร่างกายหนัก และในขณะเดียวกันก็เป็นที่ต้องการอย่างมาก บริษัท KOSTAL Kontakt Systeme GmbH จาก Lüdenscheid ซึ่งผลิตและจัดจำหน่ายปลั๊กต่อสำหรับอุตสาหกรรมยานยนต์มาตั้งแต่ปี 1938 ได้ตระหนักถึงช่องว่างในตลาดที่นี่ บริษัทได้พัฒนาปลั๊กต่อที่เหมาะกับทั้งการเสียบด้วยมือและระบบอัตโนมัติ Martin Wolter หัวหน้ากลุ่มพัฒนาที่ KOSTAL กล่าวว่า: “ความปลอดภัยถือว่ามีบทบาทสำคัญมากที่นี่ เนื่องจากเป็นหน้าสัมผัสไฟฟ้าโวลต์สูงจึงต้องมีการป้องกันการสัมผัสโดยไม่ได้ตั้งใจ ซึ่งเปรียบได้กับเต้ารับ นอกจากนี้ยังมีการป้องกันหน้าสัมผัสจากการสัมผัสกับนิ้วมือของคุณโดยไม่ได้ตั้งใจ ความแตกต่างคือปลั๊กต่อในยานพาหนะสัมผัสกับการสั่นสะเทือนและอุณหภูมิทั้งสูงและต่ำ”

ระบบของเรามีความแข็งแกร่งอย่างมากและส่งกระแสไฟฟ้าได้อย่างน่าเชื่อถือภายใต้ภาระที่เปลี่ยนแปลงตลอดอายุการใช้งาน

Martin Wolter หัวหน้ากลุ่มพัฒนาที่ KOSTAL Kontakt Systeme GmbH
การออกแบบที่เพรียวบางของ KR CYBERTECH nano ARC HW ทำให้หุ่นยนต์สองตัวเข้ากับเซลล์ขนาดกะทัดรัดเซลล์เดียวได้พอดี

จุดสำคัญสำหรับการขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าในการประกอบชุดแบตเตอรี่

KOSTAL ได้มองหาผู้เชี่ยวชาญด้านระบบอัตโนมัติ เพื่อทำให้ผลิตภัณฑ์ใหม่นี้เหมาะสำหรับการผลิตชุดใหญ่ KOSTAL พบสิ่งที่กำลังมองหาที่ Liebherr-Verzahntechnik GmbH ใน Kempten บริษัทจาก Allgäu ได้จัดหาโซลูชันใหม่ๆ ให้กับผู้ผลิตและผู้จัดจำหน่ายยานยนต์จำนวนมาก รวมถึงลูกค้าจากภาคส่วนวิศวกรรมโรงงาน การบินและอวกาศ และเครื่องจักรก่อสร้างมาตั้งแต่ปี 1969 
Viktor Bayrhof อยู่หน้าเซลล์รูปแบบใหม่ซึ่งจัดแสดงอยู่ที่งาน Battery Show หลังจากผ่านไปเพียงหนึ่งปีครึ่ง
Viktor Bayrhof ผู้จัดการฝ่ายผลิตภัณฑ์สำหรับระบบอัตโนมัติกล่าวว่า: “เป็นสถานการณ์ได้ประโยชน์กันทุกฝ่าย เราที่ค่อนข้างใหม่ในแวดวงการประกอบแบตเตอรี่ได้พบจุดขายที่ไม่เหมือนใคร และบริษัท KOSTAL ก็พบคนที่จะช่วยจัดการผลิตภัณฑ์ของพวกเขาให้ใช้ระบบอัตโนมัติ” บริษัทจาก Allgäu ได้ร่วมมือกับ KUKA อย่างใกล้ชิดมานานกว่าสิบปี ทั้งสามบริษัทต้องทำงานร่วมกัน และเพียงหนึ่งปีครึ่งหลังจากนั้นก็สามารถจัดแสดงเซลล์หุ่นยนต์ใหม่ที่งาน Battery Show ใน Stuttgart ได้

การประกอบ: หุ่นยนต์ใส่สายเคเบิลที่ยืดหยุ่นได้

งานนี้ได้รับความสนใจอย่างล้นหลาม เนื่องจากตัวเชื่อมต่อโมดูลแบบเสียบได้พร้อมสายเคเบิลแบบยืดหยุ่นมีข้อดีมากกว่า ซึ่งแตกต่างจากการเชื่อมต่อสกรูกับบัสบาร์: ประกอบได้ง่ายกว่าเนื่องจากต้องเชื่อมต่อแค่ปลั๊กและชิ้นส่วนที่คู่กันเท่านั้น และสามารถชดเชยการสั่นสะเทือนระหว่างการทำงานของรถยนต์ได้ ทำให้พบการสูญเสียหน้าสัมผัสทางไฟฟ้าเนื่องจากการสึกหรอน้อยลง การออกแบบนี้ยังมีข้อได้เปรียบเมื่อมีการเปลี่ยนโมดูลแบตเตอรี่ในภายหลัง เช่น สำหรับการใช้งานครั้งที่สองหรือการรีไซเคิลโมดูลในชุดแบตเตอรี่ อุปสรรคเดียวก็คือ อ่อนเกินไป ทำให้เสียรูปไปภายใต้แรงเค้นและแรงเค้นชั่วขณะ
แล้วก็เชื่อมต่อสำเร็จ ซึ่งเป็นขั้นตอนสำคัญอย่างยิ่งในการขยายตัวของการขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้า

การจัดการกับชิ้นส่วนที่ยืดหยุ่นนั้นต้องการโซลูชันที่เหมาะสมที่สุด

ในปัจจุบันนี้ การจัดการชิ้นส่วนอ่อนด้วยเครื่องจักรยังคงเป็นความท้าทายครั้งใหญ่ในการประกอบ: ตัวอย่างเช่น หุ่นยนต์จับสายเคเบิลยืดหยุ่นที่บิดได้ทุกทิศทางได้ยาก เมื่อใช้ KR CYBERTECH nano ARC HW บริษัทใน Kempten ได้พัฒนามือจับแบบพิเศษที่ดึงสายเคเบิลออกจากซองใส มีการใช้งานกล้อง 2 มิติ เนื่องจากจัดตำแหน่งสายเคเบิลในซองใสล่วงหน้ามาไม่แม่นยำมากพอ: กล้องช่วยในการระบุตำแหน่งการจับที่แน่นอนบนสายเคบิลที่อ่อนและยืดหยุ่น และจัดวางตำแหน่งตัวเชื่อมต่อโมดูลที่ปลายสายเคเบิลเหนือขั้วต่อพอดี
เมื่อใช้กล้อง 2 มิติ หุ่นยนต์จะสามารถจับและใส่ชิ้นส่วนของแบตเตอรี่โวลต์สูงได้อย่างแม่นยำ

การใช้แรงในปริมาณที่เหมาะสมโดยใช้ชุดสปริง

เนื่องจากต้องใช้งานปลั๊กอย่างระมัดระวังจึงมีการยกเลิกขั้นตอนการเสียบปลั๊กเพื่อให้ทำงานได้อย่างราบรื่น ชุดสปริงควบคุมแรงที่ส่งไปยังตัวปลั๊กและตัวล็อกเพื่อความปลอดภัยของปลั๊ก (เรียกอีกอย่างว่า Connector Position Assurance หรือ CPA) จากนั้นกระบอกสูบนิวเมติกจะกดปลั๊กเข้ากับขั้วต่อ ชุดสปริงนี้จะบีบอัดจนกระทั่งโมเมนต์ของแรงถึง 70 นิวตันเมตร และเซ็นเซอร์ตำแหน่งปลายทำงาน ในขณะเดียวกัน สลักราวเกียร์สปริงโหลดจะดัน CPA ลง วิธีนี้จะเป็นการล็อก CPA เสียบปลั๊กไว้อย่างแน่นหนา และสามารถเลื่อนมือจับขึ้นได้อีกครั้ง Liebherr ไม่เหมือนกับผู้เชี่ยวชาญด้านระบบอัตโนมัติรายอื่นๆ โดยบริษัทจงใจไม่ใช้การลองผิดลองถูกในการแก้ปัญหาขั้นตอนการเสียบสายเคเบิลที่ยืดหยุ่น ทุกการจัดการจะต้องถูกต้องเหมาะสม โดยมีเหตุผลว่า เทคโนโลยีนี้ควรเหมาะสำหรับการผลิตเป็นชุด และต้องสามารถดำเนินการตามรอบเวลาที่กำหนดอย่างเคร่งครัดได้ ซึ่งทำได้ดีอย่างยิ่ง แทนที่จะใช้เวลา 17 วินาทีตามที่กำหนดไว้ ระบบกลับทำรอบเวลาได้ภายใน 11 วินาที

ประสิทธิภาพที่ดีที่สุดด้วยการผสมผสานที่เหมาะสมของหุ่นยนต์และซอฟต์แวร์

มีการใช้ KR CYBERTECH nano ARC HW ในกระบวนการทำงานอัตโนมัติ หุ่นยนต์อุตสาหกรรมที่ยืดหยุ่นและคุ้มราคานั้นมีความเชี่ยวชาญในการทำงานกับชิ้นส่วนขนาดเล็ก และยังสามารถเข้าถึงตำแหน่งการเสียบปลั๊กที่เข้าถึงยากได้ด้วย การป้องกันการชาร์จหรือการปล่อยประจุไฟฟ้าสถิตอย่างไม่มีการควบคุม (ESD) ทำให้หุ่นยนต์นี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการจัดการชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่บอบบาง หุ่นยนต์ที่ได้รับการออกแบบให้เพรียวบางสามารถใช้พื้นที่ขนาดเล็กได้คุ้มที่สุดเพื่อที่จะได้เอาไว้ใช้ในเซลล์หุ่นยนต์ขนาดกะทัดรัดด้วย 
สามารถติดตามและควบคุมทุกขั้นตอนในการผลิตแบตเตอรี่ได้ โดยใช้อุปกรณ์ควบคุมด้วยมืออย่าง KUKA smartPAD
ซอฟต์แวร์ KUKA.RoboTeam ช่วยให้ Liebherr สามารถใช้มือจับสองตัวทำงานร่วมกันในการดำเนินการ Master-Slave ซึ่งเลียนแบบแขนมนุษย์ได้ดีที่สุด วิธีนี้ทำให้หุ่นยนต์สามารถจัดการกับความยาวสายเคเบิลและตำแหน่งปลั๊กต่างๆ และชดเชยความคลาดเคลื่อนของตำแหน่งได้ การรู้จำภาพในตัวช่วยในการกำหนดตำแหน่งจริงของช่อง สุดท้ายแล้วก็สามารถใช้โซลูชันนี้ได้กับทั้งหน้าสัมผัสทางไฟฟ้าและส่วนประกอบที่ยืดหยุ่นอื่นๆ ในการผลิตแบตเตอรี่ด้วย ตัวอย่างเช่น ในขั้นตอนการเสียบสายเคเบิลข้อมูลโดยอัตโนมัติระหว่างระบบการจัดการแบตเตอรี่ (Battery Management System - BMS) และตัวควบคุมการจัดการเซลล์ (Cell Management Controller - CMC)

มาตรฐานคุณภาพสูง: เตรียมพร้อมสำหรับการขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้า

Martin Klaus ผู้จัดการฝ่ายพัฒนาธุรกิจทั่วโลกด้านอิเล็กทรอนิกส์ของ KUKA กล่าวว่าในอนาคตหลายบริษัทในอุตสาหกรรมยานยนต์จะสามารถแข่งขันกันได้ด้วยการใช้ระบบอัตโนมัติเท่านั้น “เนื่องจากแนวโน้มของรถยนต์ไฟฟ้าที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่และแนวโน้มความก้าวหน้าทางเทคนิคในยานพาหนะที่เพิ่มขึ้นทำให้จำนวนและความหลากหลายของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อนในยานพาหนะนั้นเพิ่มขึ้นอย่างมาก” Klaus ซึ่งผู้รับผิดชอบแผนกยานยนต์อิเล็กทรอนิกส์กล่าวย้ำ ตามที่ Klaus กล่าวนั้น ส่วนประกอบเหล่านี้ ซึ่งรวมถึงอินเวอร์เตอร์ มอเตอร์ไฟฟ้า จอแสดงผล กล้อง และชุดควบคุม “สามารถผลิตได้ด้วยระบบอัตโนมัติระดับสูงเท่านั้นในคุณภาพและปริมาณที่ต้องการ”
ส่วนประกอบแต่ละชิ้นนั้นควบคุมได้ง่ายมากผ่านการทำงานร่วมกันของฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์

สามารถนำหลากหลายกระบวนการที่จำเป็นในการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ไปใช้กับหุ่นยนต์ได้

Martin Klaus ผู้จัดการฝ่ายพัฒนาธุรกิจทั่วโลกด้านอิเล็กทรอนิกส์ของ KUKA

ความร่วมมือครั้งใหม่ในการประกอบชุดแบตเตอรี่เพื่อความยั่งยืนในระยะยาว

ผู้เชี่ยวชาญด้านหุ่นยนต์จาก Augsburg ได้เตรียมพร้อมสำหรับสิ่งนี้และมีหุ่นยนต์ที่ป้องกันการปล่อยประจุไฟฟ้าสถิต รวมถึงหุ่นยนต์ที่ได้รับการรับรองสำหรับพื้นที่สะอาดและพื้นที่แห้งในพอร์ตโฟลิโอ Viktor Bayrhof จาก Liebherr มีมุมมองที่คล้ายกัน “ระบบแบตเตอรี่โวลต์สูงเป็นส่วนประกอบที่แพงที่สุดของรถยนต์ไฟฟ้า” Bayrhof กล่าว “ระบบอัตโนมัติมีบทบาทสำคัญในการผลิตแบตเตอรี่ในปริมาณมากในเชิงเศรษฐกิจ” โซลูชันที่พัฒนาโดยบริษัทที่เกี่ยวข้องสามารถรับประกันความสามารถในการแข่งขันของบริษัทได้แม้ในช่วงเวลาที่วุ่นวาย คุณควบคุมการผลิตของคุณได้อยู่เสมอ รวมถึงชิ้นส่วนที่ยืดหยุ่นด้วย

ค้นหาพันธมิตรระบบของ KUKA ในบริเวณใกล้เคียง

ค้นหาพันธมิตรที่เหมาะสมกับอุตสาหกรรมหรือปัญหาของคุณได้ที่นี่

เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการผลิตแบตเตอรี่กับ KUKA