UNE LIGNE D'ASSEMBLAGE DE BATTERIES AUTOMATISEE ACCROIT LA PRODUCTION
Assemblage de packs batterie acide-plomb avec moins de personnel
Les véhicules électriques tels que les chariots élévateurs, raccordements palette et élévateurs à nacelle sont propulsés par de grands packs de batterie acide-plomb. Le plomb représente toutefois un grand risque pour la santé des travailleurs. La solution? Automatiser! L'un des plus grands fabricants de batteries au monde a donc demandé conseil à Mechtek Automation. Cette société, établie en Angleterre, conçoit en interne des solutions d'automatisation avancées et est spécialisée dans des solutions complètes et prêtes à l'emploi dans le domaine de la technique mécanique et de l'électrotechnique.
OBJECTIFS
Lors de l'assemblage de grands packs de batterie acide-plomb pour l'entraînement de certains véhicules électriques, le plomb constitue un grand risque pour la santé. L'exposition des travailleurs à ce matériau peut toutefois être limitée par l'automatisation. Ceci, ainsi qu'une hausse de production visée, était la mission confiée par l'un des plus grands fabricants de batteries au monde à Mechtek Automation.
COLLABORATION AVEC UN SPECIALISTE DU MOUVEMENT LINEAIRE
La création d'une ligne d'assemblage entièrement automatisée, avec différents postes et procédés supposait de faire appel à des produits nécessitant peu de maintenance, et capables de résister à l'environnement difficile de la production de batteries et de fonctionner en continu. Mechtek a fait appel au spécialiste du mouvement linéaire HepcoMotion pour la spécification de plusieurs produits destinés à l'application. Hepco a travaillé en étroite collaboration avec Mechtek dans le cadre de la conception, de la spécification, des calculs des contraintes/durée de vie et des modèles CAO.
SYSTEMES LINEAIRES MODULAIRES
“Dans le cadre d'un étroit partenariat, nous avons pu surmonter les nombreuses difficultés de conception grâce à des systèmes linéaires Hepco entièrement modulaires. Nous nous sommes appuyés sur notre vaste gamme de produits pour établir une proposition qui réponde aux exigences de chacune des applications linéaires impliquées dans le process“, déclare Alec Dick, ingénieur technico-commercial chez HepcoMotion.
EMPILER LES PLAQUES
La ligne d'assemblage commence par la constitution de piles de plaques positives et négatives. Trois postes chargent les plaques positives, négatives et double-négatives sur la ligne. Chaque convoyeur transporte ces piles de plaques vers la fin de la ligne, où celles-ci sont soulevées de 100 mm par un vérin à vis ZIMM pour atteindre un manipulateur qui se saisit d'une plaque à la fois et la place sur le convoyeur suivant. HepcoMotion propose divers systèmes de vérin à vis ZIMM. Dotés d'un design cubique et compact, ils offrent une grande facilité de montage et intègrent des composants de qualité qui leur garantissent une durée de vie optimale. Les plaques sont saisies dans un ordre précis, en alternant entre positive, négative et double-négative. Une fois une plaque saisie, des vérins à vis ZIMM soulèvent la pile pour maintenir un niveau constant. Le vérin à vis élève la pile à chaque plaque saisie, parcourant un total de 100 mm pour six pas. Ce cycle se répète toutes les 22 secondes.
Séparation pick-and-place
Les plaques sont ensuite acheminées via un convoyeur vers un manipulateur d'intercalaires, où une feuille de papier intercalaire est déposée sur chaque plaque. Le papier agit comme isolant entre les plaques positives et négatives pour éviter tout court-circuit lié à un contact physique. Deux actionneurs PDU2 sur l'axe X soutiennent l'axe Z et son préhenseur compacts et aux besoins de maintenance minimes, ces actionneurs font gagner du temps lors de la conception, car ils sont prêts à être montés et conçus pour une installation simple avec un moteur pas à pas ou brushless, un avantage essentiel pour Mechtek. De plus, les PDU2 offrent une durée de vie importante, là encore déterminante pour l'application. Dans celle-ci, la charge utile n'est que de 10 g, et les deux préhenseurs ne pèsent que 2 kg chacun environ. Les poutres sur l'axe X mesurent 1 m de longueur, avec des entraxes de poutres de 1.800 mm.
Unité d'entraînement
Le convoyeur déplace ensuite les plaques vers le poste où sont empilées les plaques avec leurs intercalaires de papier. L'unité linéaire à vis à billes pour fortes charges HDCS de Hepco offre le mouvement Z nécessaire, en s'abaissant par incréments de 10 à 20 mm à mesure que des plaques sont ajoutées à la pile. Une fois cette dernière pleine, la pile passe au convoyeur suivant. Puis, la HDCS retourne en haut de sa course pour constituer la pile suivante, s'abaissant chaque fois qu'une plaque est ajoutée. Le temps de cycle est d'environ une minute, bien que le nombre de plaques dans la pile varie selon le produit. La HDCS est particulièrement adaptée à l'application, car cet actionneur peut résister à des pics de charge, en l'occurrence 70 kg excentrés de 30 cm. Des soufflets protègent la HDCS contre l'environnement difficile et poussiéreux.
HAUSSE DE PRODUCTIVITE
La nouvelle ligne d'assemblage automatisée aura un impact profond sur la productivité. Mechtek s'attend à ce que la ligne fabrique 1 200 batteries par journée de travail, ce qui représente une multiplication par trois de la production et la suppression de 40 % de la manutention humaine. De plus, la nouvelle machine produit moins de poussière, ce qui contribue à assainir l'environnement.
