Processus précis pour l’entraînement électrique
L’expertise des capteurs au service des batteries haute tension
Au nord de la ville de Leipzig se trouve l’une des usines automobiles les plus modernes au monde : l’usine BMW Group de Leipzig. Le site saxon produit en parallèle des modèles à combustion et des modèles électriques. L’e-mobilité nécessite des batteries haute tension qui fournissent l’énergie motrice nécessaire aux voitures électriques ou aux véhicules hybrides du groupe BMW. Le groupe automobile les fabrique également sur place. La technologie des capteurs de Leuze permet donc de contribuer significativement à un processus efficace et sûr sur la ligne mise en œuvre par Schaeffler Special Machinery, le constructeur de machines du groupe Schaeffler.
Au début, il y a la cellule
Trois étapes de production successives sont nécessaires pour passer du premier composant à la batterie haute tension finie : après la peinture des cellules, la fabrication des modules et enfin le montage, une batterie haute tension est prête à être utilisée comme fournisseur d’énergie pour un véhicule électrique. À chaque étape, la précision et la sécurité des processus sont essentielles. Leuze y parvient grâce à des solutions de détection pour la peinture des cellules et la fabrication des modules. La peinture des cellules constitue le début de la fabrication des batteries haute tension. Chaque module de batterie se compose à son tour de plusieurs cellules. Chez BMW, celles-ci sont livrées dans des bacs grand volume (GLT). Pour que les GLT puissent être déchargés automatiquement par un robot, une barrière immatérielle de sécurité Leuze de la série MLC sécurise la zone dangereuse contre l’accès des personnes. L’inhibition garantit que seul le GLT puisse passer. Le robot décharge toujours 16 cellules à la fois et les place sur une bande transporteuse. Les rideaux lumineux de commutation de la série CSL, montées horizontalement, détectent ensuite si les cellules sont correctement placées. « Les rideaux lumineux de commutation sont très bien adaptés à la surveillance de grands champs de détection », explique Jürgen Schweiß, KAM-Automotive et Safety Application Specialist chez Leuze. De plus, leur paramétrage rapide et leur manipulation simple, les rendent généralement plus rentables que les méthodes d’imagerie.
Surfaces brillantes
Les cellules à détection directe de Leuze assurent plusieurs fonctions à la fois à différents endroits : « Des capteurs montés sur la bande détectent la présence et la position correcte des cellules. Si elles sont bien présentes et correctement placées, le processus se poursuit », explique Jürgen Schweiß. Avantage des capteurs de la série PRK 25C : ils détectent la surface brillante des cellules de manière absolument fiable. De plus, l’émetteur et le récepteur se trouvent dans le même boîtier. Cela facilite la mise en œuvre des applications de manière confortable et économique, même dans des emplacements étroits. La variante de capteur optimisée pour les objets réfléchissants offre des portées de fonctionnement allant jusqu’à 16 mètres. Les exploitants des installations peuvent donc régler facilement la sensibilité, car leur spot lumineux clair permet de les ajuster rapidement et facilement. Pour détecter des cellules individuelles, on utilise, en plus des capteurs PRK 25C avec réflecteur, des cellules à détection directe avec élimination de l’arrière-plan de la série HT25C.
La sécurité pensée de manière compacte
Les capteurs de Leuze permettent de garder un œil sur l’ensemble du processus de peinture des cellules : ainsi, les cellules reflex à détection directe laser de la série HT46CL détectent les cellules individuelles et commandent la bande notamment grâce à l’élimination de l’arrière-plan avec une sécurité de détection maximale. Avant que les cellules ne soient chargées dans un GLT, elles sont éjectées par une barrière immatérielle de sécurité MLC de Leuze. Avantages des barrières immatérielles de Leuze : elles ne distinguent pas seulement par leur résolution élevée, leur hauteur de champ de protection et leur portée, comme le souligne Jürgen Schweiß : « Pour les barrières immatérielles, il est souvent primordial d’avoir une structure compacte et des distances de sécurité courtes. Car ce n’est qu’à cette condition qu’elles s’adaptent bien au montage dans des emplacements étroits ».
Parfaitement positionnées
Les cellules reflex à détection directe laser de Leuze surveillent notamment le déchargement des cellules d’un GLT dans une ligne de modules de thyssenkrupp Automation Engineering. Chaque cellule reçoit également un « Heat Shield », une isolation thermique de protection, qui est pressé longitudinalement. Sur une machine circulaire, des robots font pivoter les cellules dans la position souhaitée. Ici aussi, les capteurs de Leuze sont très utiles : les reflex sur réflecteur PRK 25 détectent la présence des objets. Le processus du Heat Shield se déroule en parallèle sur deux stations afin d’obtenir une durée d’exécution élevée
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Empilement pour former le module
Dans le « Stacking », comme les spécialistes appellent l’empilement de plusieurs cellules pour former un module de batterie, plusieurs cellules sont placées les unes à côté des autres et une plaque de pression est fixée à chaque extrémité. Les capteurs PRK 25C de Leuze détectent la hauteur et la présence des cellules et vérifient si les porte-outils sont correctement fermés. Les capteurs servent également lors du positionnement du système de contact des cellules (ZKS) sur le module. Une machine soulève l’ensemble du module afin de pouvoir contrôler la peinture du fond de la cellule : « Ici, les capteurs Leuze aident, entre autres, à détecter la hauteur et les positions d’arrêt », explique Schweiß.
Tout est synchronisé
Les capteurs Leuze assument des tâches importantes dans la ligne de peinture des cellules et la fabrication de modules dans l’usine BMW Group de Leipzig : ils détectent les objets de manière fiable et doivent également satisfaire des exigences élevées, par exemple lors de la détection de surfaces brillantes. De plus, la technique de sécurité de Leuze garantit une sécurité sans faille sur les machines et les installations. Les Sensor People contribuent ainsi à l’efficacité des processus dans le secteur automobile et supportent en continu les exploitants des installations pour la conception et la mise en œuvre de solutions de détection et de sécurité
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L’auteur
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Martina Schili Leuze electronic GmbH + Co. KG, Téléphone : +49 7021 573-116 Web : www.leuze.com |
Leuze
Plus de 60 ans d’expérience ont fait de Leuze des experts en matière de solutions de détection et de sécurité innovantes et efficaces pour l’automatisation industrielle. Aujourd’hui, près de 1 600 Sensor People dans le monde assurent le progrès et le changement avec curiosité, passion et détermination. Leur motivation est le succès durable de leurs clients dans un secteur en constante évolution. Leuze offre à ses clients un avantage concurrentiel personnalisé grâce à des solutions intuitives et fiables de détection de position sûre et non sûre. À titre d’exemple, des capteurs à commutation et de mesure, des systèmes d’identification ainsi que des solutions pour la transmission des données et le traitement de l’image. En tant qu’expert en matière de sécurité, l’entreprise familiale se concentre également sur les composants, les services et les solutions pour la sécurité au travail. Grâce à leur savoir-faire à la fois étendu et approfondi en matière d’applications dans les secteurs de la construction de machines et d’installations, les Sensor People sont un partenaire compétent et flexible pour leurs clients aux exigences industrielles les plus diverses. www.leuze.com