Flexibilní Remote Laser svařování – E-Mobilita
Výkonný technologický balíček pro svařování od bateriových článků až po elektromotory
Přesné, procesně spolehlivé a ekonomické laserové svarové spoje jsou vyžadovány pro svařování vysoce citlivých a náročných aplikací pro elektromobilitu v automobilovém průmyslu. Kontakty musí být absolutně bez závad a zaručovat vysokou pevnost a optimální přenos proudu. Při výrobě bateriových článků, elektromotorů a elektrických kontaktů se svařují hliníkové a měděné materiály, což vyžaduje soustředěný, kontrolovatelný přísun energie a reprodukovatelné procesy. Nároky na technologii jsou odpovídajícím způsobem vysoké: Dynamické procesní skenery musí generovat laserový paprsek vysoké intenzity, ktery je optimálně dávkovány sofistikovanými řídicími moduly, aby vyhovovaly dané aplikaci.
Ve spolupráci s Blackbird nabízí ABICOR BINZEL vysoce flexibilní řešení Remote Laser svařování pro elektromobilitu, díky nimž je laserové svařování zvláště náročných spojů od bateriových článků až po elektromotory procesně bezpečné a ekonomické.
Výzvy laserového svařování v elektromobilitě
Při Remote Laser svařování elektrických kontaktů, bateriových článků a bipolárních desek palivových článků existují různé výzvy pro technologii laserového svařování. Jedná se o následující:
Svařování elektrických kontaktů
Výzvy při svařování elektrických kontaktů jsou na jedné straně svařování různých materiálů jako je měď a hliník a na druhé straně jejich plošné spojení na co nejmenším prostoru a maximálním spojovacím průřezu pro optimální přenos proudu. To znamená: musí být vytvořeno velké množství spojů s malým povrchem. Tolerance, které se vyskytují přirozeně, jsou v tomto případě normální a musí být kompenzovány. Pro tento účel je důležité, aby dráhu laserového paprsku – generovaného 2D skenerem – bylo možné přizpůsobit poloze a toleranci součásti. Vysokofrekvenční oscilace také umožňuje přesné řízení geometrie svaru a hloubky průvaru. Vrcholnou disciplínou je svařování statorových vlásenek u elektromotorů, kde nejsou povoleny absolutně žádné vady.
Svařování bateriových článků
Pevné spoje jsou nezbytné pro konečné utěsnění bateriových článků a jejich integraci do bateriových modulů – a to s velmi krátkými dobami cyklu. Pro svařování bateriových článků musí být laserový paprsek umístěn a veden přesně na svarovou spáru. Pokud se za tímto účelem na svařovací pohyb superponuje oscilace, je možné dosáhnout lepšího přemostění mezer a kompenzovat tolerance v součásti při zachování stejné hloubky průvaru.
Svařování bipolárních desek palivových článků
Bipolární deska je komponenta s několika funkcemi. V palivovém článku má za úkol vést a oddělovat plyn a slouží jako elektrická přípojka i pro chlazení. Pro výrobu bipolární desky jsou dva velmi tenké plechy z nerezové oceli svařeny laserem v překrývajícím se spoji, aby vytvořily těsnou desku. Vysoká rychlost svařování zajišťuje, že přísun energie silně zaostřeného laserového paprsku může působit na plechy tak, že svařovací proces vytváří bezpečné spoje s malou deformací. K optimalizaci distribuce energie lze použít optické prvky tvarující paprsek. Tímto způsobem jsou redukovány nestability, jako je hrbolatost – což jsou nepravidelnosti svarového spoje – tvorba pórů a vyskakování svarů, které mohou vzniknout v důsledku náročných parametrů procesu.
Balíček technologie Blackbird
Pro e-mobilitu znamená komplexní technologický balíček Blackbird s prodejní a servisní sítí ABICOR BINZEL ekonomické výhody: vysoce dynamické skenerové systémy, sofistikované řídicí technologie, optimálně přizpůsobená optika a mimořádná uživatelská přívětivost mohou optimalizovat výrobní procesy pro vzdálené laserové svařování v e -mobilita prostřednictvím mezinárodní sítě kdekoli na světě.
S tímto kompletním systémem lze realizovat bezpečné procesy s vysokou ekonomickou účinností.
Konfigurace specifická pro aplikaci
- RobotSyncUnit (RSU) – inteligentní software
- ScanControlUnit (SCU) – vysoce účinné ovládání
- intelliSCAN FT – výkonný 2D skener
- ScaVis – vysoce inteligentní rozpoznávání a zpracování obrazu
Kamerová technologie ScaVis – pro zaručeně bezpečné spoje
Při laserovém svařování koncových bodů statoru je kamera ScaVis nutností. Pro laserové svařování jiných kontaktů je cenným přínosem.
Vysoce kvalitní strojové vidění zajišťuje vysokou kvalitu procesu, která musí být na 100 procent zaručena, zejména při svařování vlásenek. Kamera ScaVis Blackbird zajišťuje, že každý z až 400 párů pinů je svařen absolutně bezchybně. Za tím stojí spolehlivý detekční a lokalizační systém vodičů, který definuje charakteristické geometrie součásti. Na základě snímků z kamery je offline definována a parametrizována svařovací dráha. Před zahájením procesu laserového svařování porovná software RobotSyncUnit (RSU) skutečné obrysy součásti s uloženým vzorem. Jakmile je zjištěna odchylka mimo definované meze a tím nepřípustná poloha součásti, systém vyšle varování do řízení stroje a zabrání svařování.
Svařovací data jsou samozřejmě dokumentována na PLC uživatele a zajišťuje tak sledování výsledků svařování.
Zaručeno bez vadných svarů
Díky agilním a částečně outsourcovaným nákupním procesům lze součástku zakoupit od různých dodavatelů v automobilovém průmyslu. Vzhledem k tomu, že se také používají různé výrobní technologie, jsou odchylky součástí v jednotlivých dávkách doslova na přeprogramování. Abychom byli připraveni na všechny eventuality, obsahuje software technologického balíčku Blackbird velké množství obrazových informací o možném návrhu součásti. Simulace procesu rozpoznávání obrazu umožňuje ověření programově specifických nastavení kamery ScaVis pro novou šarži.
Pokud by součástka někdy překročila stanovené limity, systém jednotlivé svary vynechá. Tím se zabrání vadným svarům, protože by to nenávratně zničilo součást. Pokud dojde k přeskočení svaru, možnost opravy zůstává otevřená. V takovém případě může operátor systému umístit svar ručně v rozhraní programu ScaVis. Pokud je proces časově kritický, může nadřazený řídicí systém dostat příkaz k přeskočení svarů za účelem pozdější opravy součásti.
Remote Laser svařování pro elektromobilitu do bodu
- Realizuje dobrou reprodukovatelnost i pro složité spoje
- předdefinované algoritmy v softwaru RSU rozhodují mezi laserovým svařováním nebo zásahem uživatele
- Umožňuje nastavení přesných svarových spojů i při nízkých časech cyklu
- existuje optimalizovaná časovaná sekvence rozpoznávání obrazu, vyhodnocování obrazu, umístění skeneru a také svařování
- Zajišťuje spolehlivou dokumentaci dat
- přenosem svařovacích dat do uživatelského PLC lze výsledky svařování sledovat
Balíček řešení ABICOR BINZEL & Blackbird
Každý, kdo chce promyšlený, spolehlivý a ekonomický balíček řešení pro elektromobilitu v automobilové výrobě, je na správné adrese s komplexní nabídkou společností ABICOR BINZEL a Blackbird. Vysoce vyvinutá a výkonná technologie Blackbird může být používána mezinárodně v automobilovém průmyslu prostřednictvím celosvětové prodejní a servisní sítě ABICOR BINZEL.
Výhody tohoto balíčku řešení pro e-mobilitu v automobilové výrobě
- Sofistikovaný technologický balíček
- Mezinárodní síť expertů
- Celosvětová podpora aplikací a služeb