Wie im Fluge

Fokus/Laser

Die Gehäuse für Lithium-Ionen-Akkumulatoren müssen absolut dicht, also porenfrei sein. Fügetechnologie der Wahl ist das Laser-Remote-Schweißen. Die Ansprüche an die Prozesstechnik und die Positionsgenauigkeit sind enorm.

02. Oktober 2018
© Blackbird
Bild 1: Wie im Fluge (© Blackbird)

Der Wandel vom Verbrennungsmotor hin zu Hybrid- und Elektro-Autos stellt für die Automobilindustrie eine anhaltende Revolution dar, wobei die stark steigenden Verkaufszahlen von Elektro- und Hybrid-Fahrzeugen die Hersteller vor neue Herausforderungen stellen.

Ausbau der Fabrikkapazitäten, Optimierung der Fertigungstechnik

Als stärkster Wachstumsmarkt ist hier insbesondere China zu nennen. Eine große Herausforderung besteht im Aufbau von Kapazitäten für die Fertigung von Batteriemodulen, denn neben der Schaffung entsprechender Fabrikationskapazitäten müssen auch die Fertigungstechnologien optimiert werden. In den letzten Jahren hat sich gezeigt, dass es in der Fertigung von Batterien verschiedene Einsatzgebiete für das Laser-Remote-Schweißen gibt. Exemplarisch sind hier das Verschließen von Zellen, die Zellkontaktierung (Busbar) sowie das Schweißen des Zugankers zu nennen.

Darüber hinaus kann das Remote-Laser-Schweißen auch bei der Fertigung von Elektromotoren, zum Beispiel für das Verschweißen von Hairpins (Kupferdrahtenden) genutzt werden. Generell stellen diese Prozesse hohe Anforderungen an die Prozesstechnik und an die Genauigkeit der Positionierung, so dass in vielen Fällen eine automatische Positionserkennung und -korrektur notwendig wird. Die Blackbird Robotersysteme GmbH bietet hierfür mit dem Scannervisionsystem (SVS) eine entsprechende kamerabasierende Lösung.

Die Erfahrungen der letzten Jahre sowie zahlreiches Kundenfeedback ist nun in die Neuentwicklung des Blackbird-Scavis-Systems als Nachfolgers des bekannten SVS geflossen. Hierbei hat Blackbird das Hauptaugenmerk insbesondere darauf gelegt, eine robuste, kostengünstige Lösung für das industrielle Umfeld zu schaffen, das sich insbesondere durch hohe Flexibilität und einem Easy-to-use-Ansatz auszeichnet. 

Hardwareseitig kann die Kamera wahlweise an den nachgeführten, oberen Kameraport oder an den unfokussierten Kameraport des 3D-Scanners Intelliweld sowie auch an den Intelliscan FT angeschlossen werden. Zur Bildaufnahme kann nach einmaliger Kalibrierung das gesamte Bildfeld benutzt werden. Im Falle der Anbindung an den nachgeführten Kameraport eines Intelliweld-Scanners ist das Scavis-System nach der Kalibrierung von drei Ebenen im kompletten 3D-Bildvolumen nutzbar. Alternativ ist auch ein Einsatz unabhängig vom Scanner denkbar.

Umfassende Software

Die Software ist in Blackbirds RSU8-Software zur Steuerung des Schweißscanners integriert. Die zur Ansteuerung der Kamera und der Beleuchtung eingesetzte Hardware wird als 19-Einschub in der SCU-3 installiert. Das Softwarepaket umfasst neben einer Kalibrierroutine eine Vielzahl an Werkzeugen zur Auswertung der aufgenommenen Bilder. Neben Funktionen zum Vermessen und zur Positionsbestimmung von Kreisen und Rechtecken können beliebige Strukturen auch über einen modellbasierenden Suchalgorithmus (Shaped-based Matching) gefunden werden. 

Neben diesen grundlegenden Funktionen bietet das neue Scavis-System auch die Möglichkeit zum Einlesen und Auswerten von QR- und anderen Data-Matrix-Codes und eine Klassifizierungsfunktion, mit der zum Beispiel festgestellt werden kann, ob das korrekte Bauteil eingelegt ist. Abgerundet wird der Funktionsumfang durch verschiedene Möglichkeiten zur Steuerung des Programmflusses.

Hierbei können auch speziell für einen Kunden angepasste Lösungen angeboten werden. Mit dem Scavis-System bietet Blackbird somit ein für Schweißaufgaben optimiertes Komplettsystem zur Positionsbestimmung und Bildverarbeitung, das sich nahtlos in die etablierte Blackbird-Programmierumgebung einfügt.

Erschienen in Ausgabe: 06/2018