A gázmentesítés és tömítés az akkumulátorcella-gyártás alapvető folyamatai, amelyek közvetlenül az akkumulátorcellák elektromos feszültséggel való első érintkezését követik. Az akkumulátorcellákat átszúrják, és az érintkezés során keletkező gázt kivonják. A Festo pneumatikus és elektromos aktuátorait használják az akkumulátorcellák handlingjére és átszúrására.

A formázás az akkumulátorcella kezdeti töltési és merítési folyamatait jelenti. A cellákat formázóállomásokon tárolják állványrendszerekben, ahol a formázás során többször is feltöltik és lemerítik őket. Mivel a formázórendszerek nagyon nagyok, hosszú löketű és nagy sebességű handling rendszerekre van szükség. Az automatizálási szakértő Festo megfelelő megoldásokat kínál az elektromos portáltengelyekkel és szánokkal. A merevlemezek teszteléséhez hasonló rendszereket alkalmaz, így a vállalat támaszkodhat a sok éves tapasztalatára.

A formázás során gáz képződik az akkumulátorcellában. Ezt ki kell vezetni a hegesztett akkumulátorcellákból elektrolitveszteség nélkül. Ehhez a pneumatikus hengerek mozgatják az üreges lándzsákat, amelyek átszúrják az akkumulátor celláit a gázmentesítő kamrában, és addig ürítik a gázt, amíg meg nem jelenik az elektrolit is. Ezután a rendszer átkapcsol, és visszajuttatja az elektrolitot az akkumulátorcellába. A megmaradt gázt ezután eltávolítják. A szívó folyamat után a cellákat ismét lezárják, amelyet általában hegesztéssel vagy ultrahangos hegesztéssel végeznek.

Gázmentesítő folyamatkamrák: Az alkalmazás alapja a folyamatkamra. A pneumatikus és elektromos aktuátorok üreges lándzsákat mozgatnak és átszúrják az akkumulátorcellákat.

Nagy sebesség és áteresztőképesség

Az akkumulátorgyártási alkalmazásokban nagy sebesség és áteresztőképesség, valamint megbízhatóság és ismételhetőség szükséges. A lítium-ion akkumulátorok gyártásában a gyártási környezet döntő szerepet játszik. Különösen fontos az alacsony páratartalom és a gyártási folyamat során a lehető legkevesebb szennyeződés, mivel a részecskék jelentős hatással vannak a gyártott akkumulátor minőségére és biztonságára.

A gázmentesítő alkalmazás középpontjában a folyamatkamra áll. Egy konzolos handling rendszer biztosítja a folyamatkamrák dinamikus és biztonságos betöltését és kirakodását, amely a Festo ELGT tengelyeire épül. A Festo kompakt és költséghatékony ELGT tengelyei integrált dupla vezetővel rendelkeznek, és ezért ideálisak a 2D és 3D konzolos rendszerek kialakításához. Például 3D szállítási rendszerként akár 20 kg-ot is képes 0,5 m/s sebességgel felpakolni. A réz- és cinktartalom egy százaléknál kisebb, így a tengely tökéletes az akkumulátorgyártás összeszerelési rendszereiben vagy a kis alkatrészek handlingjében.

A gázmentesítő folyamat során a folyamatkamrát VZQA típusú folyamatszelepekkel ürítik ki. Nyitott architektúrájuk miatt nagyon tartósak, energiatakarékosak, könnyen karbantarthatók és rugalmasan alkalmazhatók; ezért megfelelő és kedvező alternatívát jelentenek a hagyományos szelepekkel szemben, mint amilyenek a membránszelepek vagy gömbcsapok. A Festo SPAN-B nyomáskapcsolója figyeli a folyamatkamra nyomását.

Konzolos handling rendszer ELGT golyósorsós tengellyel: Az ELGT golyósorsós tengelyeken alapuló konzolos handling rendszer biztosítja a folyamatkamra dinamikus és biztonságos betöltését és kirakodását.

Zökkenőmentes kommunikáció

A CPX-AP-I távoli IO rendszer zökkenőmentesen integrálja az üzem kommunikációs hálózatába az összes IO-t és IO-Link eszközt, például az érzékelőket és szelepszigeteket. Ez zökkenőmentes kommunikációt jelent a munkadarab és a felhő között. Az akkumulátorcellák handling rendszereinek másik kiváló tulajdonsága a bionikán alapszik: a Festo FinRay megfogója olyan megfogóujjakat kínál, amelyek alkalmazkodnak a munkadarabhoz. Ez lehetővé teszi a képlékeny műanyag munkadarabok, például a tasakok biztonságos és érzékelhető megfogását.

A Festo FinRay megfogója olyan megfogóujjakat kínál, amelyek alkalmazkodnak a munkadarabhoz. Ez lehetővé teszi a képlékeny műanyag munkadarabok, például a tasakok biztonságos és érzékelhető megfogását.

Minőség és biztonság az akkumulátorcella-gyártásnál

Emiatt még fontosabb, hogy az automatizálási alkatrészek a tartalék akkumulátorok gyártásában megfelelő tulajdonságokkal rendelkezzenek. Az elektrolit és az elektróda anyagától függően a réz, a cink és a nikkel zavaró részecskéknek számíthatnak a lítium-ion akkumulátorok előállításában.

Ezért határozta meg a Festo a réz, cink és nikkel korlátozási szempontokat a termékei esetében, valamint ezért zárta ki a használatból azokat a fémeket, amelyek fő összetevői a réz, a cink vagy a nikkel. Ezen felül minden akkumulátorcella-gyártáshoz szükséges Festo termék tisztatérre vonatkozó tanúsítványokkal rendelkezik, és száraz helyiségekben is használható.

www.festo.hu

Ha feliratkozik a Műszaki Magazin Hírlevelére, sosem marad le a híreinkről! További friss híreket talál a Műszaki Magazin főoldalán! Csatlakozzon hozzánk a Facebookon is!

The post Megbízható gázmentesítés az akkumulátorcellák gyártásában appeared first on Műszaki Magazin.

Egy automatizált robotos munkadarab-kiszolgálással rendelkező hidraulika rendszer fő részegységeit a megfogó készülék, a tápegység és a forgócsatlakozó elem alkotják. Ezeknek az összehangolása biztosítja a termelékeny működést. A készüléknél már nem elegendő, ha csak a hidraulika nyomást ellenőrizzük. A nyomás akkor is felépül, ha a szorító- és alátámasztó elemek nem megfelelő pozícióban vannak. Mindenképpen szükséges a készülékelemek szorítási és/vagy oldási pozíciójának ellenőrzése is.

Kettős működésű szorító- és alátámasztó elemek pozíció ellenőrzéssel

A Roemheld szorítóelemei rendelkeznek integrált vagy utólag is felszerelhető pozíció-lekérdező  elemekkel. Villamos és pneumatikus lekérdezésre egyaránt lehetőség van, azonban anyagleválasztásos megmunkálásnál ne használjuk az induktív jeladós kivitelt, mivel a forgács és a hűtőfolyadék befolyásolhatja az ellenőrzés valós eredményét. A pneumatikus pozíció lekérdező elemek használatával mind a szorítási, mind az oldási pozíció külön-külön leellenőrizhető. Fix és állítható lekérdező egységek állnak a felhasználók rendelkezésére. Az állítható egységek esetén még az is beállítható, hogy ha a munkadarab nincs a helyén, ebben  az esetben a szorítóelem ellenőrző pozíciója olyan helyzetbe kerül, amelynek segítségével visszajelzést tudunk adni a munkadarab nélküli állapotról is.

A megmunkálás során számos helyzetben szükséges a munkadarabok alátámasztása, amellyel biztosítható a vibrációmentes, pontos megmunkálás. A Roemheld támhengereknél lehetőség van arra, hogy pneumatikus módon ellenőrizhessük, hogy munkadarabunk valóban a támhenger nyomócsavarjánál fekszik fel, tehát a megfelelő ponton támasztjuk meg. Ezt a levegő furatot felhasználhatjuk a támhenger rúdjánál összegyűlt szennyeződések eltávolítására is. Ezáltal egy levegő furaton keresztül egyaránt megvalósítható az ellenőrzés és tisztítás is.

Nagyon fontos, hogy a szorító- és alátámasztó elemek lehetőség szerint kettős működésűek legyenek. A kettős működésű hengerek nagy előnye az egyszeres működésű társaikkal szemben, hogy visszajárási idejük jelentősen gyorsabb, valamint a hidraulika rendszer ismeretében pontosan meghatározható és ellenőrizhető.

A szorítóelemek szorított és oldott pozícióinak pneumatikus lekérdezésénél figyelnünk kell arra, hogy a gyártó által előírtaknak megfelelően, áganként általában max. 8 elemet köthetünk sorba. Ennél több elem összekötésénél a megfelelő lekérdezés nem garantált vagy tesztelés szükséges. A pneumatikus pozíció lekérdezésére használhatunk sima pneumatikus nyomáskapcsolót vagy a pontosabb kiértékelés érdekében, kizárólag munkadarab felfekvés-ellenőrzéshez tervezett   egységeket. A munkadarab felfekvés-ellenőrző egységeknél is fontos figyelembe venni, hogy maximum mennyi lekérdezési pontot tudunk sorba kötni. Amennyiben ezt a maximális számot átlépnénk, további egységek szükségesek, amelyek újabb pneumatikus-köröket jelenthetnek.

Oldási-állapot ellenőrzésének fontossága automatizált rendszerekben

Robotos alkatrész-kiszolgáláskor nagyon fontos, hogy az oldási nyomásértékeket és henger pozíciókat is le tudjuk ellenőrizni. Oldáskor is előfordulhat, hogy a szorítók nem nyitnak ki megfelelően vagy az oldott szorítóelemek munkadarab be- és kirakás közben visszazárodnak. Ezekben az esetekben sajnos gyakori jelenség, hogy a robot ütközik, vagy nem tudja kivenni a munkadarabot. Ezért van nagy jelentősége oldott állapotban is a hidraulika nyomásértékek és henger-pozíciók visszacsatolásának. Robot oldalról alternatív kiegészítés lehet, ha azt felszereljük olyan biztonsági elemekkel, amelyekkel elkerülhetőek a károsodások (pl. valamilyen figyelés, nyomatékhatárolás, stb.).

Ellenőrzési lehetőségek

Tápegység nyomásfigyeléssel

A készülék működtetését a tápegység végzi, ezért az esetek nagy részében a nyomás-előállító egység tartalmazza a nyomáskapcsoló elemeket. Ezáltal le tudjuk ellenőrizni, hogy mind szorított, mind oldott állapotban megfelelő-e a nyomásérték.  A Roemheld, könnyű kezelésű 2-kapcsolási ponttal rendelkező, digitális nyomáskapcsolói felhasználóbarát kompakt kis egységek erre a feladatra.   A tápegység tervezésénél vegyük figyelembe a szorító- és alátámasztó elemekre előírt megengedett folyadékszállítást és a maximális nyomás mellett, a minimális szükséges működtető nyomásokat is. A folyadék szállítás a szorítási- és oldási ciklusidővel van összefüggésben, a minimális nyomásra pedig inkább japán szerszámgépek esetében kell figyelnünk, ahol általában max. 70 bar-os forgóátvezető egységek vannak gyárilag beépítve. A Roemheld kimondottan 70 bar-os rendszerekhez is kifejlesztette a szorító- és alátámasztó elemeit, amelyek kis nyomás ellenére is nagy szorító- és alátámasztó erőkkel rendelkeznek.

vezeték nélküli nyomástávadó

Forgóátvezető alkalmazása

A hidraulika rendszer fontos eleme – forgópalettás vagy forgatóegységgel rendelkező szerszámgépek esetén – a forgóátvezető elem is, amelyen keresztül a tápegységtől a készülékelemekig a pneumatikus és/vagy hidraulika közeget tudjuk továbbítani. Az esetek nagy részében minden egyes állapotot (szorító nyomás, oldó nyomás, szorított pozíció, oldott pozíció, mkd.felfekvés) le kell tudnunk ellenőrizni. Legtöbbször a forgóátvezetés szokott egy kritikus pont lenni. A szerszámgép vagy forgatóegység határozza meg, hogy mi az a geometriai méret, amelyet be lehet építeni gyárilag vagy akár utólag. Emellett az is fontos tényező, hogy ez milyen beruházási költséggel jár. A Roemheld forgóátvezetők már csapágyazott kivitelben is elérhetőek 2-, 4- és 6-körös kivitelekben. További körök egyedi kialakításban lehetségesek. A forgóátvezetők köreit pneumatikára és hidraulikára egyaránt használhatjuk. Nagyon fontos, hogy ha egy forgóátvezetőn belül pneumatika és hidraulika közeget is használunk, mindenképpen szükséges figyelni arra, hogy a hidraulika nyomás nélküli ága ne kerüljön a pneumatika ág mellé, mert így a levegő át tud szivárogni a hidraulika körbe. Ez levegőssé teheti a hidraulika rendszert és befolyásolhatja az elemek működését. A paletták központi elosztójánál alternatíva lehet a forgóátvezető kiváltására, ha a palettákat csak 180°-ban oda-vissza forgatjuk, egy sima karos megoldás, amellyel megspórolható esetleg az egyediben legyártott nehezen beépíthető központi forgóátvezető egység.

Vezeték nélküli munkadarab-figyelés, mint lehetséges alternatív megoldás

A forgóátvezető korlátjaiból adódóan, a szükségesnél kevesebb rendelkezésre álló pneumatika kör kiváltására lehet alternatív megoldás az Erwin Halder vezeték nélküli szabványosított munkadarab-figyelő rendszere. Felépítése a szerszámgépbe vagy a tápegység villamos vezérlésébe integrált vevőegységből, a készüléken elhelyezett adó egységből és a hozzá tartozó kapcsolókból áll. Egy adóegységgel egyszerre 4 db kapcsoló, tehát 4 db pozíció ellenőrizhető le egyszerre. A rendszer további előnye, hogy egyszerűen, utólag is felszerelhető, illetve leszerelhető. Nem kell a készüléktestben a levegő furatokat kialakítani úgy, mint a pneumatikus felfekvő egység esetén. A vezeték nélküli kapcsolót nem csak a munkadarab pozíció lekérdezésére használhatjuk fel, hanem a szorítóelemek pozíció lekérdezésére is, egyedi kialakításban. Így tudunk további ágakat spórolni, amellyel egyszerűsödik a forgóátvezető, ezáltal kevesebb hidraulika és/vagy pneumatika kört kell kiépíteni, illetve vezérelni.

Halder vezeték nélküli munkadarab figyelés

Mit kínál a Gimex az automatizált készülékezés területén?

• Szorító- és alátámasztó készülékelemeket pozíció lekérdezéssel,
• vezeték nélküli nyomás- és pozíció figyelő rendszereket,
• komplett tápegységet villamos vezérléssel,
• forgóátvezetőt,
• rendszer megtervezését és annak kiépítését,
• műszaki tanácsadást,
• szerviz hátteret.

Kapcsolat: Csonka Szabolcs értékesítési vezető

GIMEX-Hidraulika Kft.

a Roemheld csoport hivatalos partnere

sales@gimex.hu

www.gimex.hu

The post Mire kell figyelnünk egy automatizált hidraulikus megfogó rendszer tervezésénél? appeared first on Műszaki Magazin.