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BENTLY 3500/50-01-00-01 数字信号输出模块库卡助力利勃海尔公司实现电动汽车电池组组装自动化

时间:2024-01-03 19:14:33 作者:小编 点击:

电动汽车电池的生产过程具有相当大的危险性,因为电池模组的连接会产生极高的电压。Liebherr-Verzahntechnik GmbH(利勃海尔技术有限公司)与 KOSTAL Kontakt Systeme GmbH 和库卡合作,采用 KR CYBERTECH nano 系列机器人,开发了安全高效连接带高电压的电池模组解决方案。

自动化技术助力电动汽车发展

电动汽车是未来的主要发展趋势,其不仅有助于减少二氧化碳排放量,并且可降低维修和维护的成本。据估计,目前全球已有超过 2700 万辆插电式混合动力汽车和纯电动汽车。绝大多数国家在2030到2035年将停放燃油汽车的牌照,上述数字预计还会大幅增长。

库卡很早就意识到电动汽车的潜力。自 2014 年以来,这家来自德国奥格斯堡的自动化专家便不断地优化其产品组合,以满足汽车工业电子元件制造的特殊要求。位于德国阿尔高地区肯普滕(Kempten)的利勃海尔公司也因此而受益。该公司设计出一款应用程序,在机器人的辅助下,可以为电动汽车制造商及其零部件供应商带来更安全的生产环境和更高的生产效率。电池对于电动汽车来说就像心脏对于人一样重要。

确保高压电池模块的生产过程更加安全

高压电池储存着巨大的能量,对车辆的续航里程和充电时间具有决定性意义。高压电池由多个模组构成,这些模组相互电气连接,进而构成一个电池包。连接之后,这些电池系统可输出 400 至 800 伏特的直流电压。然而,由于用于连接模组的铜排裸露在模组表面,会给员工带来极大的安全隐患。

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机器人同时将插拔式模块连接器向下移至电池模块

另一种方法则是使用插拔式模块连接器。利勃海尔公司与 KOSTAL Kontakt Systeme GmbH 合作,在机器人的协助下开发了一种用于自动化组装柔性电缆插拔式模块连接器的创新工艺。KOSTAL 的插拔式模块连接器非常灵活且具有绝缘效果,可防止人员意外接触带电部件。即便电缆具有很高的弹性,该系统仍然能够实现自动插入,兼具灵活性和短节拍。

空心轴机器人和专用软件推动创新

每个工作单元内有两台 KR CYBERTECH nano ARC HW 负责处理插接过程。一般而言,这些空心轴机器人主要用于气体保护弧焊。然而,其紧凑的设计和大工作范围以及可以将手腕轴作为电缆导管等优点,也使它们成为插接应用的好帮手。此外,利勃海尔团队还选用了软件包 KUKA.RoboTeam。这套软件可以使两台或多台机器人同步协作。软件会实时对照程序和运动,因此即使是复杂的过程(例如连接柔性部件)也不成问题,这是电动汽车领域中的真正创新。

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两台 KR CYBERTECH nano ARC HW 在一个工作单元中插接电子连接

专业技术人员短缺促使自动化向前发展

为了满足新能源汽车生产中对节拍、数量、质量和生产成本等多方面更高的要求,电池生产过程中的大部分流程如今已经实现自动化。此外,专业技术人员短缺也推动了自动化的强劲趋势。愿意承担这种单调、体力负担重、同时又要求严苛的任务的专业技术人员越来越少。

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KR CYBERTECH nano ARC HW 的设计修长,因此可以将两台机器人安装在一个紧凑的工作单元中

来自德国吕登沙伊德(Lüdenscheid)的 KOSTAL Kontakt Systeme GmbH 公司自 1938 年以来致力于生产和销售汽车工业用的连接器。这家公司意识到这块市场仍然空白,因此开发了一款同时适合手动和自动化的插接头。KOSTAL 开发团队负责人 Martin Wolter 表示:“安全性在这里非常重要。这里所处理的是高压触点,因此必须防止意外接触。类似于插座,这里的触点也受到保护,防止手指意外触碰。然而,不同之处在于车辆中的插头连接会受到振动以及高温和低温的影响。”

电动汽车电池组组装的里程碑

随后 KOSTAL 开始寻找自动化专家,旨在使新品能够适合量产。KOSTAL 在肯普滕的利勃海尔公司找到了他们需要的技术。自 1969 年以来,这家来自阿尔高地区的公司一直为众多汽车制造商和零部件供应商以及设备制造、航空航天和建筑机械领域的客户提供创新解决方案。