Batterie-Inspektion
Sicherheit geht vor: Wie man mit 3D-Sensoren EV-Batterien verkehrstauglich macht
Fehlfunktionen, Kurzschlüsse, Chemikalienaustritt: Das alles sind ernstzunehmende Sicherheitsrisiken, die es zu vermeiden gilt, wenn es um Elektrofahrzeug-Batterien, kurz EV-Batterien, geht. EV-Batterien sind Batterien, die speziell zur Speicherung von Energie in Elektrofahrzeugen (EVs) entwickelt wurden. Diese Batterien sind das Herzstück von Elektrofahrzeugen, da sie die elektrische Energie speichern, die benötigt wird, um den Elektromotor anzutreiben. Umso wichtiger ist es, eben diese Batterien auf deren Qualität zu prüfen, da mithilfe dieser Inspektionen nicht nur Sicherheitsrisiken minimiert, sondern auf der anderen Seite auch die Langlebigkeit und Effizienz der Produkte erhöht werden kann.
Genau an dieser Stelle kommt das norddeutsche Technologieunternehmen AT Sensors ins Spiel, das seit mehr als 25 Jahren hochwertige 3D-Komponenten entwickelt und produziert und zu den Global Playern in puncto innovativer 3D-Sensorik gehört. Gemeinsam mit seinem Vertriebspartner FAINSTEC hat sich AT eine Applikationslösung für den Integrator Global Engineering Solutions Co., Ltd. (GES) in Korea überlegt, bei der es um die Schweißprüfung von EV-Batterien geht. GES, die sich darauf spezialisiert haben, Systeme für die Qualitätskontrolle von Elektronik- und Energiekomponenten zu fertigen, war mit FAINSTEC im Rahmen einer Suche nach einem passenden 3D-Sensor für eben diese Schweißnahtprüfung in Kontakt getreten. Deren Anforderung: die Integration eines Produkts, mit dem Schweißnähte von EV-Batterien nicht nur verlässlich, sondern vor allem auch präzise gescannt und inspiziert werden können.
Herausforderung
Bei dem Inspektionssystem von GES geht es vorrangig um eine sogenannte „Can-Cap“-Schweißprüfung. Dabei wird der Deckel („Cap“) mit dem Gehäuse („Can“) der Batterie verschweißt, was eben nicht nur sehr viel Präzision, sondern eben auch eine hohe Geschwindigkeit für Qualitätskontrolle während des Produktionsprozesses voraussetzt. Der gesuchte Sensor sollte dazu in der Lage sein, bei einer Geschwindigkeit von 100 mm/s kleinste Defekte von nur 0,4 mm Größe in der Schweißnaht zu erkennen und gleichzeitig konvexe und konkave Stellen, Stanzungen und die Form der Schweißnaht zu berücksichtigen.
„Die Herausforderung bestand nicht nur darin, einen schnellen Sensor bereitzustellen, sondern auch einen, der auf die unterschiedlichen Anforderungen wie Form und Wölbung flexibel reagieren und zuverlässige Scanergebnisse liefern kann. Durch unsere langjährige Erfahrung in der Bildverarbeitungsbranche und die Vorteile unserer C6 CS-Serie, die insbesondere durch ihre sehr gute Kombination aus Präzision und Schnelligkeit überzeugt, konnten wir GES eine optimale Lösung anbieten“, so Dr. Athinodoros Klipfel, Vertriebsleiter bei AT.
Lösung
Für die Can-Cap-Schweißprüfung setzt der koreanische Integrator GES daher zwei AT Sensoren des Typs C6-1280CS35-7 GigE (405 nm, Klasse 3R) ein. Diese bieten eine hohe Auflösung in X (5 µm) und Z (0,2 µm) sowie eine Profilerfassungsgeschwindigkeit von bis zu 200 kHz. Weiter gewährleisten die C6 1280-Sensoren mit einer Laserlinienbreite von nur 19 µm eine präzise und schnelle Datenerfassung sowie eine einfache Integration in jedes System durch seine GenICam-Standardschnittstelle.