Універсальна система дистанційного лазерного зварювання – електронна мобільність
Потужний пакет технологій для зварювання: від акумуляторних елементів до електродвигунів
У автомобілебудуванні для зварювання високочутливих і специфічних елементів електромобільних систем використовують точні, технологічно надійні та економічні лазерні зварні з'єднання. Контакти повинні бути абсолютно бездоганними, гарантуючи високу міцність та оптимальну передачу струму. Зварювання алюмінієвих і мідних матеріалів у виробництві акумуляторних батарей, електродвигунів і електричних контактів вимагає концентрованого, контрольованого підведення енергії і відтворюваності процесів. Відповідно, процес зварювання вимагає застосування досконалих технологій: сканерів для динамічної обробки, що генерують високу інтенсивність лазерного випромінювання, при цьому отпимально дозовану за допомогою складних концепцій управління з урахуванням конкретного застосування.
У співпраці з Blackbird, ABICOR BINZEL пропонує універсальні рішення для дистанційного лазерного зварювання електромобільних систем. Такі рішення роблять лазерне зварювання особливо складних з'єднань - від акумуляторних елементів до електродвигунів - безпечним і економічним.
Виклики лазерного зварювання електромобільних систем
Під час дистанційного лазерного зварювання електричних контактів, елементів батареї та біполярних пластин для паливних елементів спеціаліст стикається з різними технологічними викликами, зокрема:
Зварювання електричних контактів
При зварюванні електричних контактів виникають різні проблеми, зумовлені як зварюванням різних матеріалів, таких як мідь та алюміній, так і їх площинним з'єднанням в обмеженому просторі з максимальним перетином з'єднання для ефективної передачі струму. Необхідне виконання великої кількості максимально відтворюваних з'єднань. Похибки, які виникають у цьому процесі, є нормальними і потребують коригування. Для цього важливо, щоб шлях лазерного променя, створеного 2D-сканером, міг адаптуватися до положення та похибок компонента. Використання високочастотного коливання дозволяє точно контролювати геометрію шва та глибину зварювання. Найвищі вимоги встановлені для приварювання шпильок статора в електродвигунах, де не допускається жодних дефектів
Зварювання елементів батареї
Для успішного зварювання елементів батареї, що важливо для їхньої остаточної герметизації та інтеграції в модулі, особливо важливо забезпечити щільне з'єднання за короткий час циклу. Лазерний промінь повинен бути точно спрямований та розташований вздовж контуру зварювання. Використання коливань у зварювальному русі допомагає забезпечити краще перекриття зазорів і компенсувати допуски в компоненті, при цьому забезпечуючи однакову глибину зварювання.
Зварювання біполярних пластин для паливних елементів
Біполярна пластина виконує кілька функцій у паливному елементі, зокрема, спрямовує і розділяє газ, а також служить як електричне з'єднання та для охолодження. Щоб виготовити біполярну пластину, два тонкі листи нержавіючої сталі зварюються лазером внахлест, утворюючи щільну пластину. Завдяки високій швидкості зварювання, енергія сильно сфокусованого лазерного променя впливає на листи таким чином, що в процесі зварювання утворюються надійні з'єднання з мінімальними зміщеннями. Для оптимізації розподілу енергії можна використовувати оптичні елементи, які формують промінь. Це допомагає зменшити такі нестабільності, як горбистість (нерівності зварювального шва), утворення пор і відриви шва, які можуть виникати у зв’язку зі складними технологічними параметрами.
Технологічний пакет Blackbird
Комплексний технологічний пакет Blackbird у поєднанні з мережею магазинів і сервісних центрів ABICOR BINZEL пропонує значні економічні переваги: високодинамічні скануючі системи, передові технології управління, оптимально підібрана оптика і надзвичайна зручність у користуванні дозволяють оптимізувати виробничі процеси дистанційного лазерного зварювання в електромобілях завдяки глобальній мережі у будь-якому куточку світу. Завдяки цій комплексній системі можна реалізувати безпечні та водночас високоефективні процеси зварювання.
Конфігурація для конкретного застосування
- RobotSyncUnit (RSU) – інтелектуальне програмне забезпечення
- ScanControlUnit (SCU) – високоефективний контроль
- intelliSCAN FT – потужний 2D сканер
- ScaVis – високоінтелектуальне розпізнавання та обробка зображень
Камера ScaVis від Blackbird - гарантія безпеки контактів
При лазерному зварюванні шпильок, ця камера є необхідною. Але вона також є цінним інструментом для зварювання інших контактів.
Високоякісний машинний зір гарантує високу якість процесу, особливо важливу при зварюванні шпильок. Камера ScaVis від Blackbird забезпечує абсолютно бездоганне зварювання кожної з 400 пар шпильок. Це досягається завдяки надійній системі виявлення та локалізації дротів, яка точно визначає геометрію компонента.
На основі зображень з камери автоматично визначається і параметризується траєкторія зварювання. Перед початком процесу лазерного зварювання програмне забезпечення RobotSyncUnit (RSU) порівнює фактичні контури деталі зі збереженим шаблоном. У разі виявлення відхилення за визначені межі і, таким чином, неприпустиме положення компонента, система надсилає попередження в систему керування машиною і припиняє зварювання.
Звичайно, дані зварювання документуються на ПЛК користувача, що забезпечує моніторинг результатів процесу зварювання.
Гарантія відсутності дефектів зварних швів
У контексті швидких і частково аутсорсингових процесів закупівель у виробництві автомобілів, комплектуючі можуть бути закуплені від різних постачальників, що використовують різні технології виробництва. Це може призводити до виробничих відхилень у партіях поставок. Для того, щоб бути готовими до всіх можливих непередбачуваних ситуацій, програмне забезпечення технологічного пакету Blackbird містить обширну базу графічної інформації про можливу конструкцію компонента. Моделювання процесу розпізнавання зображень дозволяє перевірити програмні налаштування камери ScaVis для нових партій.
У випадку, якщо деталь не відповідає заданим параметрам, система автоматично пропускає окремі зварні шви, щоб уникнути появи дефектів, які можуть негативно позначитися на якості деталі. Пропуск зварного шва залишає можливість для подальшого доопрацювання. У такому випадку оператор системи може вручну виконати зварювання через програмний інтерфейс ScaVis. Якщо час виконання процесу є критично важливим, контролеру вищого рівня може бути надана команда пропустити зварювальні шви, щоб опрацювати деталь пізніше.
Дистанційне лазерне зварювання для електромобільного точкового зварювання
- Забезпечує хорошу відтворюваність навіть у випадку складних контактних завдань
- заздалегідь налаштовані алгоритми в програмному забезпеченні RSU визначають можливість застосування лазерного зварювання або втручання користувача
- Дозволяє виконувати точні зварні шви навіть за короткий час циклу
- оптимізована за часом послідовність розпізнавання зображення, оцінки зображення, позиціонування сканера, а також виконання зварювання
- Забезпечує надійне документування даних
- завдяки передачі даних процесу зварювання на ПЛК користувача, користувач може відстежувати результати зварювання
Пакет рішень від ABICOR BINZEL & Blackbird
ABICOR BINZEL та Blackbird пропонують комплексний, надійний та економічний пакет рішень для виробництва електромобілів. Передова і ефективна технологія Blackbird може застосовуватися в автомобільній промисловості по всьому світу завдяки глобальній мережі магазинів і сервісних центрів ABICOR BINZEL.
Переваги цього пакету рішень для виробництва електромобілів
- Сучасний технологічний пакет
- Міжнародна мережа експертів
- Підтримка додатків та обслуговування по всьому світу