Powertrain - elektrischer Antrieb

 

Die Komplexität und die Anzahl der Bauteile im Antriebsstrang nehmen bei rein batteriegetriebenen Fahrzeugen ab. Hinzu kommt jedoch die Produktion von Batterien und Batteriepacks, die in großer Stückzahl benötigt werden und einen großen Anteil am Wert des Fahrzeuges ausmachen.

Die Produktion der Batteriezellen, -module und -packs erfolgt weitgehend automatisiert. Das „Track & Trace“ der Bauteile, Transport- und Logistiklösungen für die Materialversorgung der Montagezellen und die Sicherheit der Arbeitsstationen bestimmen die Anforderungen an die Sensoren.

Unsere Komponenten gewährleisten reibungslose Abläufe und sorgen für die Maschinensicherheit. Typische Einsatzbereiche sind Codelesung und Identifikation für die Rückverfolgbarkeit, Objekterkennung für die Automatisierung sowie Zugangssicherungen an den Montagezellen.

 

1 Codelesung zur Rückverfolgbarkeit der Charge

Anforderung:

Der Auftrag und die Charge sollen zum Start der Batterieproduktion erfasst und für den weiteren Verlauf gespeichert werden. Dazu sollen die Fertigungsschritte und alle relevanten Bauteile anhand eines Barcodes identifiziert werden.

Lösung:

Zur Erfassung der Aufträge und Lose eignen sich mobile Codeleser. Kabellose Modelle wie der IT 1990i machen die Bedienung einfach und komfortabel. Abhängig vom Steuerungskonzept werden sie direkt an einen PC angeschlossen oder – für die Einbindung über gängige Feldbus­ und Ethernet­-Schnittstellen – an die modulare Anschlusseinheit MA 200i.


2 Codelesung zur Rückverfolgbarkeit der Zellen

Anforderung:

Das „Track & Trace“­Konzept beinhaltet auch die Rückverfolgbarkeit jeder einzelnen Batterie-­Zelle, die sich zur Bearbeitung im Arbeitssystem befindet. Abhängig vom verwendeten System ist der auf der Zelle angebrachte 1D-­ oder 2D-­Code zu erfassen.

Lösung:

Die Codeleser DCR 200i und die Smart Kameras LSIS 400i identifizieren zuverlässig 1D-­ und 2D-­Codes. Die DCR 200i zeichnen sich durch ihre kompakte Bauform und einfache Inbetriebnahme aus. Die LSIS 400i arbeiten besonders flexibel. Ändert sich bspw. der Leseabstand, sind der Fokus und das Bildfeld online über einen Browser adaptierbar.


3 Überwachung von Türen und Klappen

Anforderung:

Bewegliche, trennende Schutzeinrichtungen, wie Türen und Klappen, schützen den Bediener vor Gefahren. Der Schließzustand der Schutzeinrichtungen ist zu überwachen.

Lösung:

Die berührungslosen Sicherheits-­Transponder RD 800 mit RFID-­Kodierung bieten höchsten Schutz gegen Manipulationen. Besondere Einbaumaßnahmen sind nicht erforderlich. Mit ihren OSSD­-Ausgängen sind sie zudem einfach integrierbar. Die robusten Sicherheits­Schalter mit mechanischen Zungenbetätigern der S20 / 200­-Serie sind universell einsetzbar.


4 Bandpositionierung zur Teileaufnahme durch den Roboter

Anforderung:

Zur Aufnahme durch einen Roboter und zur Weiterbearbeitung in der Arbeitszelle müssen die Batterie­Zellen auf der Fördertechnik exakt angehalten und positioniert werden. Die Montageplätze sind meistens kompakt aufgebaut – daher muss auch die Sensorik entsprechend kompakt gebaut sein.

Lösung:

Die Reflex­-Lichtschranken PRK 318B mit zylindrischem Gehäuse und 90°­-Winkeloptik eignen sich speziell für Anwendungen mit geringem Platzbedarf. Die kubischen Modelle der Baureihe 3 bieten mit ihren geringen Abmessungen eine Alternative. Die hohen Schaltfrequenzen der Geräte ermöglichen eine genaue Positionierung der Förder technik.


5 Zugangssicherung der Arbeitssysteme

Anforderung:

Die Batteriekomponenten werden über die Fördertechnik von einer Roboter­-Montagezelle zur nächsten bewegt. Die Ein-­ und Ausgänge der Roboterzellen müssen gegen Zugang gesichert werden.

Lösung:

Die Mehrstrahl-Sicherheits-­Lichtschranken MLD 500 sichern den Zugang an Förderstrecken. Je nach Anforderungen, z. B. aus Einbausituation und Größe des Transportguts, sind Varianten mit und ohne Muting­Funktion verfügbar. Die Konfiguration erfolgt einfach über die Pin-Belegung. Bei integrierter Muting-­Funktion sind keine Zusatzgeräte erforderlich.


6 Zugangssicherung mit geringen Sicherheitsabständen

Anforderung:

Auch an automatischen Arbeitssystemen kann ein Eingriff durch das Bedienpersonal notwendig sein. Da in diesen Fällen ein einfacher Zugang gefordert ist, sollen optische SicherheitsSensoren eingesetzt werden. Für einen möglichst kompakten Aufbau des Systems sollen die Sensoren kurze Sicherheitsabstände ermöglichen.

Lösung:

Die Sicherheits-­Lichtvorhänge MLC 510 bieten mit ihrer Auflösung von 14 mm kürzestmögliche Sicherheitsabstände. Vielfältige Montagemöglichkeiten und Schutzfeldlängen bis zu 3.000 mm sorgen für eine einfache und zugeschnittene Integration der Geräte. Für europäische Anforderungen verfügen die Geräte über eine AIDA-­konforme Pin-­Belegung.


7 Transportsteuerung der Förderstrecke

Anforderung:

Die Produktionsanlagen der Batteriefertigung sind mittels Fördertechnik verkettet. Auf dieser werden die Produkte direkt oder in Trays dem nächsten Prozessschritt zugeführt. Damit die Produkte vom Greifroboter abgenommen oder an ein FTS übergeben werden können, muss der Förderstrecke durch Detektion der Produkte gesteuert werden.

Lösung:

Die universell einsetzbaren Reflexionslichtschranken PRK 15 und PRK 25C bieten hohe Funktionsreserven für eine hohe Anlagenverfügbarkeit. Mit ihrem hellen Lichtfleck sind sie schnell und einfach justierbar. Zusätzliche Funktionen, wie Warnausgang und Aktivierungseingang, erhöhen die Prozesssicherheit.


8 Sicherung und Navigation von fahrerlosen Transportsystemen (FTS)

Anforderung:

Der Fahrweg des FTS ist durch Sicherheitssensoren zu sichern. Die Schutzfelder sollen dabei flexibel an die Fahr­- und Beladesituation angepasst werden. Wird das Prinzip der Natural Navigation verwendet, soll das Gerät gleichzeitig die Messdaten für die Navigationssoftware bereitstellen

Lösung:

Die Sicherheits Laserscanner RSL 400 vereinen Sicherheitstechnik und hochwertige Messwertausgabe in einem Gerät. Sie verfügen über einen Scanbereich von 270° und 100 umschaltbare Feldpaare. So wird das FTS mit 2 Scannern optimal gesichert. Die Messdaten besitzen eine hohe Winkelaufl ösung von 0,1° und einen geringen Messfehler.