Sensores y soluciones de automatización para la producción de baterías

Para la calidad de las celdas de batería es determinante que las láminas individuales de electrodos se apilen alternativamente. Para evitar la entrada y el avance de dos láminas, se utiliza el sensor ultrasónico de doble hoja M18. Gracias a su sólido principio de medición, el sensor detecta de forma confiable láminas finas y reflectantes.

Un rodillo guía con mecanismo de resorte, el denominado balancín, mantiene la tensión de la bobina de las láminas de electrodo y de la lámina de separación durante la fabricación de las celdas de batería. El sistema de posicionamiento inductivo PMI120-F90 mide el movimiento del balancín con alta precisión y transmite la posición actual en tiempo real, opcionalmente a través de una interfaz IO-Link.

Para reducir al mínimo el tiempo de inactividad de la máquina, los rodillos utilizados deben cambiarse con una precisión milimétrica cuando se calandren láminas de electrodo y de separación. Los robustos sensores ultrasónicos de las series UC18GS y F42 detectan de forma confiable el diámetro del rodillo, independientemente de las propiedades ópticas del material de la lámina.

Si se produce una rotura en la lámina durante el calandrado, el proceso debe detenerse inmediatamente para evitar errores de producción y daños en la máquina. Pepperl+Fuchs ofrece una selección de sensores adecuados para este fin: Los sensores compactos fotoeléctricos de detección directa R10x o R20x se utilizan en espacios reducidos, mientras que los sensores ultrasónicos UC18GS y UC-F77 son la elección óptima para materiales reflectantes o transparentes.

Los sensores modernos de los calandradores suelen incluir interfaces IO-Link. Con el maestro IO-Link ICE2/3, los datos de medición se pueden transmitir fácilmente desde el nivel de campo al PLC. Con los protocolos de comunicación OPC UA y Ethernet, los datos también se pueden intercambiar en paralelo con aplicaciones en la nube.

Los lectores RFID de alta frecuencia IQT3* se utilizan para la identificación específica y confiable de paquetes de baterías dentro del sistema transportador: la batería está equipada con un transpondedor RFID industrial en la parte inferior, que se lee o en el que escribe sin contacto mediante el dispositivo de lectura/escritura situado debajo de la línea transportadora. Una interfaz IO-Link integrada permite una integración sencilla de las aplicaciones.

Para proteger la batería del sobrecalentamiento, se aplican tiras de pasta conductora de calor en la bandeja de la batería. El VMT SpinTop G2 se puede utilizar para comprobar la continuidad y la exactitud de estas redes de tapajuntas. La inspección se realiza en paralelo con la aplicación, por lo que no se requiere tiempo de evaluación adicional.

Cuando se aplica cera a las baterías, una solución de visión de VMT garantiza una corrección de trayectoria de alta precisión: el sensor de triangulación láser LineRunner determina la posición 3D actual del paquete de baterías. En función de esta información, la trayectoria nominal del robot se corrige con una precisión de +/-0,1 mm para que pueda adaptarse de manera óptima al paquete de baterías.

El paquete de baterías debe estar bien sellado y protegido contra la corrosión, por ejemplo, en las conexiones de enfriamiento o en las uniones de los tornillos. Polyplan ofrece soluciones de automatización completas para esta tarea. Se utiliza un proceso de alta precisión sin aire/con mezcla de aire para garantizar una protección duradera contra la corrosión con un consumo mínimo de medios.