自動化電池裝配線提高產量並減少員工數量 PDU2 皮帶驅動
Mechtek Automation 總部位於南威爾士，是一家提供先進自動化解決方案的專業工程公司。從機械到電氣，Mechtek 均進行內部設計，並專注於完整的交鑰匙解決方案。
Mechtek 的最新項目是為世界上最大的電池製造商之一設計和建造一條自動化電池裝配線。該應用正在組裝大型鉛酸電池組，用於為叉車、托盤搬運車和空中升降機等電動車輛提供動力。鉛是一種主要的健康風險，通過自動化流程可以控制鉛的暴露，從而使工人免受危險。提高產量也是 Mechtek 設計該系統的重點。
該交鑰匙解決方案是一條全自動裝配線，具有許多不同的工位和流程，需要大量低維護產品，能夠承受電池生產的惡劣環境並全天候 (24/7) 運行。根據建議，Mechtek 向直線運動專家 HepcoMotion 尋求幫助，為該應用指定多種產品。Hepco 與 Mechtek 廣泛合作，協助設計、規格、負載/壽命計算和 CAD 模型。
Mechtek 對這條詳細的裝配線採用了模塊化方法，將系統細分為可以獨立創建的工作站。
“憑藉強大的合作夥伴關係，我們能夠通過提供完全模塊化的 Hepco 線性系統來克服許多設計挑戰。我們能夠利用廣泛的產品系列來提供規格，以滿足該過程中涉及的每個線性應用的要求。”
裝配線從正極板和負極板堆疊的形成開始。共有三個裝載部分，分別將正極板、負極板和雙負極板裝載到生產線上。每台輸送機將其堆疊的板材向前移動到生產線末端，並通過 ZIMM 螺旋千斤頂將板材提升 100 毫米，以達到一次拾取一塊板材並將其放置到下一條傳送帶上的拾取和放置流程。HepcoMotion 提供一系列 ZIMM 螺旋千斤頂系統。這些系統採用立方體緊湊設計，確保易於安裝，並採用優質組件製成，確保最長的使用壽命。
這些板按順序挑選，在正、負和雙負之間交替。當板材被拾取時，ZIMM 螺旋千斤頂會將板材堆升高一個索引，以補償由於拾取板材而導致的堆垛高度的減少。當取出每塊板時，ZIMM 螺旋千斤頂會繼續升高堆疊 - 在 6 個分度上總共分度 100 毫米。此循環每 22 秒重複一次。
然後，這些板通過傳送帶移動到分離器拾放系統，在每個板的頂部添加一張紙。該紙充當正極板和負極板之間的隔離物，防止物理接觸造成短路。
X 軸上的兩個 PDU2 皮帶驅動執行器支持 Z 軸拾取和放置。這些緊湊、低維護的執行器可節省指定時間，因為它們已準備好安裝，並且設計用於簡單安裝步進或伺服電機；Mechtek 的一個關鍵優勢。PDU2 還具有較長的使用壽命，這也是該應用特別感興趣的一點。
這裡的有效負載僅為 10 克，兩個夾具各約 2 公斤。X軸橫梁長1000mm，橫梁中心1800mm。然後，傳送帶將這些板移動到堆疊器組件驅動單元，在此，這些板被堆疊在一起，並且每個板之間都夾有紙張。
Hepcos HDCS 重型滾珠絲槓執行器提供必要的 Z 軸運動；隨著板材添加到堆疊中，以 10-20 毫米的增量下降。當堆棧滿時，堆棧被釋放到傳送帶上，HDCS 返回到行程頂部以收集下一個堆棧，並在添加印版時向下移動。循環時間約為 1 分鐘，但堆疊中的板數將根據產品而變化。HDCS 特別適合這種應用，因為這種重型執行器可以應對高力矩負載；在本例中，偏移 300 毫米時為 70 公斤。波紋管蓋可保護 HDCS 免受惡劣和多塵環境的影響。
新的自動化裝配線將對生產力產生深遠的影響。Mechtek 預計該生產線每班生產 1200 塊電池；有效地將當前的生產率提高了三倍，並減少了多達 40% 的操作中的人工處理。此外，新機器產生的灰塵更少，環境更安全。