Az elektromos járművek elhasználódott akkumulátorainak kézi szétszedése már a múlté: a Liebherr olyan rendszert fejlesztett ki, amely automatikusan eltávolítja az akkumulátorburkolatokat – függetlenül attól, hogy vízszintesen vagy függőlegesen rögzítették az akkumulátor házához. A Festo CMAD szervo-pneumatikus pozíciószabályozója lehetővé teszi a pozíciófüggetlen csavarozást, és ezzel jelentős szerepet játszik ebben az automatizálási megoldásban.

Elektromos akkumulátorok automatikus szétszerelése: a Liebherr olyan rendszert fejlesztett ki, amely automatikusan eltávolítja az akkumulátorburkolatokat – függetlenül attól, hogy vízszintesen vagy függőlegesen rögzítették az akkumulátor házához. | Forrás: Festo

Ezután egy nagyfeszültségű képesítéssel rendelkező villanyszerelőnek még több órára van szüksége egy elektromos autó akkumulátorának teljes szétszereléséhez. "Tekintettel a képzett munkaerő hiányára és a következő években várható milliónyi használt akkumulátorra, ennyi idővel egy újrahasznosító cég nem rendelkezik" – hangsúlyozza Viktor Bayrhof, a Liebherr-Verzahntechnik termékmenedzsere Kemptenben.

A Festo-féle CMAD szervo-pneumatikus pozíciószabályozó: lehetővé teszi az LHDismantle számára a pozíciófüggetlen kicsavarozást. | Forrás: Festo

Minden csavar kontrollált

Ezért a Liebherr egy robotikus szétszerelő rendszert fejlesztett ki, amely még a gyakran vegyes csavarkészlettel is képes megbirkózni, legyen az Torx vagy hatszögletű csavar. Az "LHDismantle" automatizált szétszerelő rendszere egy automatizált szerszámváltóval rendelkezik, amely a csavarokat egy megfogóval vagy vákuum rendszer segítségével kezeli. "A rendszer üzemeltetőinek még a robotikához vagy automatizáláshoz sem kell érteniük, mivel a rendszer működtetéséhez nem kell programozási ismeret" – magyarázza Daniel Reischmann a Liebherr Technical Sales Automation E-Mobility munkatársa. A vállalat egy rendszer részeként integrálhatja a robotcellát, amely teljesen szétszereli az akkumulátor alkatrészeit.

Az "LHDismantle" automatizált szétszerelő rendszere egy automatizált szerszámváltóval rendelkezik, amely a csavarokat egy megfogóval vagy vákuumrendszerrel kezeli. | Forrás: Festo

A működéshez nincs szükség kamerarendszerre: a tapintási beállítással rendelkező szabadalmaztatott csavarozó eljárás ellenállóvá teszi a csavarozó szerszámot a koszos vagy sérült csavarokkal szemben. A Festo CMAD szervo-pneumatikus pozíciószabályozója vezérli a megfogó szorítópofáját. Így a megfogó rendszer az elektromos megfogók tulajdonságait ölti magára. Ugyanakkor a megfogó rendszer jelentősen könnyebb és robusztusabb, így ideális ehhez a karvégi alkalmazáshoz.

Viktor Bayrhof, termékmenedzser a Liebherrnél | "2030-ra az EU-ban várhatóan több mint tízszeresére fog nőni az elektromos járművekből származó használt akkumulátorok mennyisége." | Forrás: Festo

Precíz erőszabályozás minden pozícióban

A CMAD szervo-pneumatikus pozíciószabályozó segítségével a robot megfogók egy adott erőt 0,2 mm pontossággal képesek kifejteni mind vízszintesen, mind függőlegesen. Az integrált helymeghatározásnak köszönhetően a CMAD pozíciószabályozó képes állandó erőt fenntartani, még akkor is, ha a pozíció a térben változik. A Liebherr ezt a tulajdonságot használja ki az LHDismantle-ben is, mivel a járműakkumulátor csavarjai nemcsak függőlegesen helyezkednek el, hanem vízszintesen is. A jövőben ez a megoldás lehetővé teszi más csavarozási folyamatok automatizálását is, például a jármű teljes szétszerelésének részeként.

Jan Pollmann, a Liebherr fejlesztési vezetője | "A Festo Experience Center FEC Esslingen szakértőivel alaposan leteszteltük a tervezett megoldást, sokat segítettek nekünk."

A pneumatikus hajtások különösen népszerűek a robotokon és a front-enden való használatban. Alacsony súlyuk és nagy teljesítménysűrűségük miatt gyakorlatilag ezekre a karvégi alkalmazásokra lettek kitalálva. Az, hogy a pneumatikus hajtásokat csak nyitott hurkú vezérlésben lehetett működtetni, korábban korlátozta a használatukat. A CMAD a piezo szelepeivel ma már lehetővé teszi, hogy még a kis pneumatikus hengerek is szabályozott módon működjenek.

Ez megadja neki az elektromos rendszer pozíciószabályozó jellemzőit – de sokkal kisebb súly mellett. A piezo szelepek mind pozíció-, mind erőszabályozó módban működtethetők. A CMAD pozíciószabályozót a VTUX rugalmas szelepsziget, sok pneumatikus henger és a VEAB proporcionális nyomásszabályozó szelep támogatja, amely alacsony térfogatáram mellett pontosan szabályozható.

Daniel Reischmann, műszaki értékesítés a Liebherrnél | "A rendszer kezelőinek még a robotikához vagy automatizáláshoz sem kell érteniük, mert a rendszer működtetéséhez nem kell programozási tudás."

Értékes tesztek a Festo Experience Centerben

"A CMAD pozíciószabályozó fejlesztése pontosan a megfelelő időben lett kész, így a rendszer további fejlesztése során el tudtuk hagyni a korábban használt, nem mindig megbízható kamerarendszert" – magyarázta Jan Pollmann, a Liebherr fejlesztési vezetője. "A Festo Experience Center FEC Esslingen szakértői sokat segítettek nekünk, velük együtt tudtuk kidolgozni ezt a megoldást."

A Liebherr automatizált LHDismantle rendszerének használatával az akkumulátor-újrahasznosító cégek jól felkészültek a jövőre, mivel nagy a nyomás a cselekvésre: az EU-ban az elektromos járművekből származó használt akkumulátorok mennyisége várhatóan 2030-ra több mint tízszeresére nő. Ez lehetővé teszi az értékes nyersanyagok, például a lítium, kobalt és a nikkel visszanyerését, és az automatizálásnak köszönhetően az elektromos járműgyártók elfogadható költséggel tudják teljesíteni az EU által előírt újrahasznosítási kvótákat.

| Illusztrációk: Festo