Processi precisi per l'azionamento elettrico
Esperienza nel campo dei sensori per le batterie ad alta tensione
A nord della città di Lipsia si trova una delle fabbriche di automobili più moderne del mondo: lo stabilimento BMW Group di Lipsia. Lo stabilimento sassone produce in parallelo modelli con motore a combustione ed elettrici. La mobilità elettrica richiede batterie ad alto voltaggio per garantire alle auto elettriche o ai veicoli ibridi del BMW Group la necessaria energia motrice. Il gruppo automobilistico produce anch’esse in loco. La tecnologia dei sensori di Leuze, realizzata da Schaeffler Special Machinery, l'azienda di ingegneria meccanica dello Schaeffler Group, fornisce un importante contributo a un processo efficiente e sicuro.
All'inizio c'è la cella
Dal primo componente alla batteria ad alta tensione finita sono necessarie tre fasi di produzione consecutive: solo dopo il rivestimento delle celle, la produzione dei moduli e infine l'assemblaggio, una batteria ad alta tensione è pronta per essere utilizzata come fornitore di energia per un veicolo elettrico. La precisione e l'affidabilità dei processi sono importanti in ogni singola fase. Leuze supporta questo aspetto con soluzioni di sensori nel rivestimento delle celle e nella produzione di moduli. La verniciatura delle celle segna l'inizio della produzione di batterie ad alta tensione. Ogni modulo della batteria è composto a sua volta da più celle, che vengono consegnate a BMW in contenitori per grandi volumi (GLT). Per garantire che i GLT possano essere scaricati automaticamente da un robot, una barriera fotoelettrica di sicurezza Leuze della serie MLC protegge la zona di pericolo dall'accesso di persone. Il muting assicura che solo il GLT possa passare. Il robot scarica 16 celle alla volta e le colloca su un nastro trasportatore. Qui, installate orizzontalmente, le barriere fotoelettriche a commutazione della serie CSL rilevano se le celle sono posizionate correttamente. “Le barriere fotoelettriche di commutazione sono molto adatte per il monitoraggio di ampi campi di rilevamento”, spiega Jürgen Schweiß, KAM-Automotive and Safety Application Specialist di Leuze. Inoltre, sono generalmente più efficienti in termini di costi rispetto ai metodi di imaging grazie alla rapida parametrizzazione e alla semplicità di gestione.
Superfici lucide
Gli scanner luminosi di Leuze garantiscono diverse funzioni in diversi punti: "I sensori montati sul nastro rilevano la presenza e la corretta posizione delle celle. Una volta posizionati correttamente, il processo continua”, spiega Jürgen Schweiß. Vantaggi dei sensori della serie PRK 25C: Rilevano la superficie lucida delle celle con assoluta affidabilità. Inoltre, il trasmettitore e il ricevitore si trovano nello stesso alloggiamento. Ciò consente di realizzare applicazioni in modo pratico ed economico, anche in situazioni di installazione caratterizzate da spazi ridotti. La variante del sensore ottimizzata per gli oggetti riflettenti raggiunge portate operative fino a 16 metri. Gli operatori del sistema possono anche regolare facilmente la sensibilità, poiché il loro punto luminoso li rende facili e veloci da gestire. Oltre ai sensori PRK 25C con riflettore, per rilevare le singole celle si utilizzano anche i sensori a tasteggio della serie HT25C con soppressione dello sfondo.
Approccio compatto alla sicurezza
La tecnologia dei sensori di Leuze tiene sotto controllo tutto ciò che accade durante il rivestimento delle celle: i sensori laser a riflessione diffusa della serie HT46CL rilevano le singole celle e controllano il nastro, con la massima affidabilità di rilevamento grazie alla soppressione dello sfondo. Prima di essere caricate in un GLT, le celle vengono scaricate attraverso una barriera fotoelettrica di sicurezza Leuze MLC. Vantaggi delle barriere fotoelettriche Leuze: Come sottolinea Jürgen Schweiß, questi dispositivi non si distinguono solo per l'alta risoluzione, l'altezza del campo protettivo e la portata: “Nel caso delle barriere fotoelettriche, un design compatto e brevi distanze di sicurezza sono spesso importanti. Solo così possono essere facilmente integrate in contesti d'installazione dagli spazi ristretti”.
Perfettamente posizionati
I sensori laser a riflessione diffusa Leuze monitorano anche lo scarico delle celle da un BMS in una linea di moduli di thyssenkrupp Automation Engineering. Ogni cella viene anche dotata di un cosiddetto “scudo termico” - un isolante termico protettivo - che viene pressato sui lati lunghi. I robot ruotano le celle nella posizione desiderata su una macchina circolare. Anche in questo caso i sensori di Leuze sono di grande aiuto: le fotocellule retroriflettenti PRK 25 rilevano la presenza di oggetti. Il processo di schermatura termica viene eseguito in parallelo su due stazioni per ottenere un'elevata produttività.
Dallo stacking al modulo
Nello “stacking”, come gli esperti definiscono l'impilamento di più celle a formare un modulo di batteria, diverse celle sono posizionate una accanto all'altra e una piastra di pressione è applicata a ciascuna estremità. I sensori PRK 25C di Leuze rilevano l'altezza e la presenza delle celle e riconoscono se i portautensili sono chiusi correttamente. I sensori vengono utilizzati anche quando si posiziona il sistema di contatto delle celle (ZKS) sul modulo. Una macchina solleva l'intero modulo in modo da poter controllare il rivestimento sul fondo della cella: "Qui i sensori Leuze supportano, tra l'altro, il rilevamento dell'altezza e le posizioni di arresto", spiega Schweiß.
Tutto nei tempi stabiliti
I sensori Leuze svolgono compiti importanti nella linea di rivestimento delle celle e nella produzione di moduli presso lo stabilimento del BMW Group a Lipsia: rilevano in modo affidabile gli oggetti e soddisfano anche requisiti elevati, come il rilevamento di superfici lucide. Inoltre, la tecnologia di sicurezza di Leuze garantisce una sicurezza continua su macchine e impianti. I Sensor People contribuiscono quindi all'efficienza dei processi nell'industria automobilistica e sono sempre a disposizione per assistere gli operatori degli impianti nella progettazione e nell'implementazione di soluzioni di sensori e sicurezza.
L’autrice
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Martina Schili Leuze electronic GmbH + Co. KG Telefono: +49 7021 573-116 Web: www.leuze.com |
Leuze
Oltre 60 anni di esperienza hanno reso Leuze un'esperta in soluzioni innovative ed efficienti per i sensori e la sicurezza nella tecnologia dell'automazione. Oggi, circa 1.600 Sensor People in tutto il mondo guidano il progresso e il cambiamento con curiosità, passione e determinazione. Sono spinti dal successo a lungo termine dei loro clienti in un settore in costante evoluzione. Leuze offre ai propri clienti un vantaggio competitivo personalizzato grazie a soluzioni intuitive e affidabili per il rilevamento di posizioni sicure e non sicure. Ad esempio, sensori di commutazione e di misura, sistemi di identificazione, soluzioni per la trasmissione dei dati e l'elaborazione delle immagini. In qualità di esperta in materia di sicurezza, l'azienda a conduzione familiare si concentra anche su componenti, servizi e soluzioni per la sicurezza sul lavoro. Grazie alla vasta e approfondita esperienza applicativa nei settori della meccanica e dell'impiantistica, i Sensor People sono partner competenti e flessibili per i propri clienti con un'ampia gamma di requisiti industriali. www.leuze.com