Гъвкаво дистанционно лазерно заваряване - E-Mobility

При дистанционното лазерно заваряване на електрически контакти, батерийни клетки и биполярни плочи на горивни клетки има различни предизвикателства пред технологията за лазерно заваряване. Те са следните:

Предизвикателствата при заваряването на електрическите контакти са, от една страна, заваряването на различни материали като мед и алуминий, а от друга - тяхното плоскостно свързване във възможно най-малкото пространство и максимално напречно сечение на връзката за оптимално предаване на тока. Това означава: Трябва да се направят голям брой връзки, чиито съединителни повърхности имат възможно най-голяма възпроизводимост. Толерансите, които възникват по природа, са нормални в този случай и трябва да бъдат компенсирани. За тази цел е важно траекторията на лазерния лъч, генерирана от 2D скенер, да може да се адаптира към позицията и допуските на компонента. Високочестотната осцилация също така позволява прецизен контрол на геометрията на шева и дълбочината на заваряване. Върховна дисциплина е заваряването на статорни щифтове в електрически двигатели, където не се допускат абсолютно никакви дефекти.

Плътните връзки са от съществено значение за окончателното запечатване на акумулаторните клетки и тяхното интегриране в акумулаторните модули - и то при много кратки времена на цикъла. За заваряване на акумулаторни клетки лазерният лъч трябва да бъде позициониран и насочен точно към заваръчния контур. Ако за тази цел върху заваръчното движение се наложи осцилация, е възможно да се постигне по-добро запълване на пролуките и да се компенсират толерансите в компонента, като се запази същата дълбочина на заваряване.

Биполярната пластина е компонент с няколко функции. В горивната клетка тя има за задача да насочва и разделя газа и служи за електрическа връзка, както и за охлаждане. За да се произведе биполярна плоча, два много тънки листа от неръждаема стомана се заваряват с лазер в застъпващо се съединение, за да се образува плътна плоча. Високата скорост на заваряване гарантира, че енергията, подавана от силно фокусирания лазерен лъч, може да въздейства върху листовете по такъв начин, че процесът на заваряване да генерира сигурни съединения с малки изкривявания. За оптимизиране на разпределението на енергията могат да се използват оптични елементи за оформяне на лъча. По този начин се намаляват нестабилностите, като например гърбици - които представляват неравности на заваръчните шевове - образуване на пори и изхвърляне на шевове, които могат да възникнат поради високите параметри на процеса.

При лазерно заваряване на фиби камерата ScaVis е задължителна. При лазерно заваряване на други контакти тя е ценно предимство.

Висококачественото машинно зрение осигурява високо качество на процеса, което трябва да бъде гарантирано на 100 %, особено при заваряване на фиби. Камерата ScaVis на Blackbird гарантира, че всяка от до 400 двойки щифтове е заварена абсолютно без грешки. Зад това стои надеждна система за откриване и локализиране на проводниците, която определя характерните геометрии на компонента. Въз основа на изображенията от камерата трасето на заваряване се определя и параметризира офлайн. Преди да започне процесът на лазерно заваряване, софтуерът RobotSyncUnit (RSU) сравнява действителните контури на компонента със съхранената схема. Веднага щом се открие отклонение извън определените граници и следователно недопустима позиция на компонента, системата изпраща предупреждение до управлението на машината и предотвратява заваряването.

Разбира се, данните за заваряването се документират в PLC на потребителя и по този начин се осигурява контрол на резултатите от заваряването.

Благодарение на гъвкавите и частично възложени на външни изпълнители процеси на снабдяване един компонент може да бъде закупен от различни доставчици в автомобилното производство. Тъй като се използват и различни производствени технологии, отклоненията на компонентите в партидите за доставка са буквално предварително програмирани. За да бъде подготвен за всички непредвидени ситуации, софтуерът на технологичния пакет Blackbird съдържа голямо количество информация за изображенията на възможния дизайн на компонента. Симулацията на процеса на разпознаване на изображенията позволява проверка на специфичните за програмата настройки на камерата ScaVis за новата партида.

Ако някога даден компонент излезе извън определените граници, системата пропуска отделни заварки. По този начин се предотвратяват дефектни заварки, тъй като това би довело до безвъзвратно разрушаване на компонента. Ако се пропусне заварка, възможността за преработка остава отворена. В такъв случай операторът на системата може да постави заварката ръчно в програмния интерфейс на ScaVis. Ако процесът е критичен по отношение на времето, на контролера от по-високо ниво може да се даде команда за пропускане на заварките, за да се преработи компонентът по-късно.

Всеки, който иска добре обмислен, надежден и икономичен пакет от решения за електромобилност в автомобилното производство, е на сигурно място с цялостното предложение на ABICOR BINZEL и Blackbird. Високоразвитата и мощна технология на Blackbird може да се използва в автомобилната индустрия на международно ниво чрез световната мрежа за продажби и сервиз на ABICOR BINZEL.

• Усъвършенстван технологичен пакет
• Международна мрежа от експерти
• Поддръжка на приложения и услуги в цял свят