前行電力─電動汽車:自動化電池測試

 

刊登日期:2019/4/5
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電動汽車是大勢所趨,中國、法國都對電動汽車的發展設定了目標,不過,它們的成功取決於高性能與經濟的電池。英國政府意識到電動汽車的風向,2017年宣佈了一項開發電池科技的重大投資計劃。試點項目為自動化模組包裝試驗線,簡稱AMPLiFII,其中採用Festo的取放解決方案,為新一代車用電池打下基礎。
 
為小空間而開發
在AMPLiFII電池組裝試驗線中,專用機製造商和系統整合商Horizon Instruments開發了一種高速電池取放系統,為電池模組生產線帶來科技與現實的挑戰─「安裝設備的空間相對有限,預算參數又很嚴格,而且交貨期只有七個月。還需要想出方法對每塊電池做電力測試,根據需要旋轉電池,並且非常精確地將電池放入每個模組中,速度也要快」。試點工廠的其中一項核心任務,就是電池在被拾取放入模組前,同時量測30塊電池的電流和電壓。
 
高昂成本以及空間限制,意味著不可能容納30個測試設備。Horizon Instruments與Warwick大學合作開發了一個多路複用器介面,只需使用一個電池測試設備。這不僅節省空間與成本,也能核對測試狀態的比較數據。
 
 
八周提供定制解決方案
測試後,電池會被轉正並精確對齊,取放系統將電池插入到位於輸送帶上的模組中。該設備可配置成搬運確切數量的電池,再根據需求調整數量。通常1個模組有100塊電池,組裝好後的總重量約9 kg。
 
Festo提供了採用Cartesian Robot科技的緊湊型完整解決方案,用於快速精確地抓取。Horizon解釋:「我們不用協調多個供應商或擔心產品的相容性,從下單到取得定制系統只用了八周,Festo在設計、安裝和調試過程中為我們提供了技術支援。」藉助這個新型自動化解決方案,在1.2秒內就能完成每塊電池的拾取、旋轉、對齊和置入。
 
在英國首次亮相
電池取放系統的核心是Festo EXCH-60,該平面龍門用於高速組裝工作,快速靈活地定位大批量製造的小而輕的產品。由兩台固定馬達驅動,EXCH有著最優秀的動態響應。不需要每個軸都使用個別的龍門,就能精確對齊。其速度可達5 m/s、加速度可達50 m/s2,能每分鐘抓取100次,重複精度±0.1 mm。
 
鋪就通向未來之路
此新型自動化解決方案所產生的漣漪,不侷限於機器製造和自動化科技領域,該試點項目還驗證了「高速電池取放設備及其它工作站,展示了電池到模組組裝過程自動化的能力,更鋪就了全面生產工廠的道路」。Warwick大學Harrison教授相信,該項目將有助於開發下一代電動和油電車的車用電池。他說:「這個項目集合了最好的人才和自動化的組裝工藝,以製造電池組,為圍繞自動化科技打造的英國新型汽車行業供應鏈打下了基礎。」
(廣編企劃)
 
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