Linha de Montagem Automática de Baterias Pouch Resumo do Projeto
A nossa empresa dedica-se à conceção de um Linha de montagem de pilhas Pouch totalmente automatizadacom o objetivo de minimizar ou eliminar a intervenção humana. Cada etapa do processo será totalmente integrada com o Sistema de Execução da Produção (MES) do cliente para garantir a rastreabilidade e o controlo completos do processo. Esta apresentação descreve os processos manuais actuais e as nossas soluções de automatização propostas para cada fase, juntamente com os principais requisitos, tais como:
- Carga/descarga automatizada
- Ensaios e inspecções em linha
- Sistemas de visão e leitura de códigos QR
- Triagem e rejeição inteligentes
- Embalagem e paletização de fim de linha
Soluções de processo de montagem automática de pilhas em bolsas
PROCESSO 1 - ENSAIO OCV & IR
Processo atual:
Atualmente, as células da bateria são recebidas em tabuleiros. Um operador retira manualmente as células do tabuleiro e insere-as no equipamento de teste OCV e IR. Outro operador lê o código QR (MFG PN) e compara a carga % atual da célula com a base de dados do fornecedor. Se uma célula for rejeitada, é separada num tabuleiro designado para peças defeituosas.
A nossa solução de automatização:
Propomos a introdução de um sistema automatizado para recolher as células dos tabuleiros, efetuar testes OCV e IR, comparar os resultados com a base de dados e classificar as células em conformidade. Este sistema incluirá uma estação de rejeição de peças não conformes e encaminhará automaticamente as células boas para o processo seguinte. Para além disso, serão disponibilizados tabuleiros vazios para que o operador os possa recuperar. No final de cada processo, será enviado um registo para o sistema, de acordo com a estrutura de registo adequada para notificação.
PROCESSO 2 - IMPRESSÃO DE BLOCOS E CÓDIGOS QR
Processo atual:
No fluxo de trabalho atual, o operador retira as células do tabuleiro, coloca-as num estojo e transfere este estojo e a célula para uma mesa rotativa para a impressão por tampografia. É utilizado um bocal de limpeza de plasma para limpar a célula antes de imprimir o logótipo e as informações. Após a impressão, o operador retira a caixa e a célula da mesa rotativa e posiciona a caixa numa mesa enquanto coloca a célula num tapete rolante com uma máquina de impressão VideoJet 1620 para imprimir o código QR, a data e o número de lote.
A nossa solução de automatização:
O nosso objetivo é automatizar totalmente este processo, recebendo as células do OCV e do teste de IR e executando todos os passos sem intervenção humana. Após a impressão, será instalado um sistema automático de inspeção visual, que exigirá transportadores de saída para as células boas e más. Será também gerado um registo que será enviado para o sistema no final de cada processo, de acordo com a estrutura de registo adequada.
PROCESSO 3 - FORNO DE CURA
Processo atual:
Atualmente, o operador coloca as células num tabuleiro e armazena-as durante 2 horas para a cura.
A nossa solução de automatização:
Após o processo 2, as células serão alimentadas automaticamente num forno de cura e subsequentemente enviadas para o passo seguinte. No final do processo, será enviado um registo para o sistema, de acordo com a estrutura de registo estabelecida, para efeitos de notificação.
PROCESSO 4 - APLICAÇÃO DA FITA CELULAR
Processo atual:
Atualmente, o fluxo de trabalho envolve vários operadores: O operador 1 retira a célula de um tabuleiro e coloca-a na linha, enquanto o operador 2 cola fita adesiva nos pólos. O operador 3 aplica fita adesiva nos lados e o operador 4 inspecciona e coloca a célula num tabuleiro, que é depois enviado para o processo seguinte.
A nossa solução de automatização:
Automatizaremos todo o processo, recebendo as células diretamente do forno de cura. Uma vez concluídas, serão transportadas para o processo seguinte através de um tapete rolante. Um registo será enviado para o sistema no final de cada processo, de acordo com as estruturas de registo adequadas.
PROCESSO 5 - CORTE DE SEPARADORES
Processo atual:
Na configuração atual, um operador coloca manualmente as células numa mesa rotativa para aparar e alinhar as abas utilizando lâminas de cerâmica.
A nossa solução de automatização:
Propomos um sistema de carregamento automático após a aplicação da etiqueta para alinhar e aparar as abas com lâminas de cerâmica, inspecionar os tamanhos e verificar a existência de rebarbas antes de as enviar para o processo seguinte. As peças rejeitadas serão encaminhadas para uma estação de rejeição. Cada processo será concluído com a geração e envio de um registo para o sistema, de acordo com as estruturas definidas.
PROCESSO 6 - SOLDADURA A LASER
Processo atual:
Atualmente, os operadores retiram a célula de um tabuleiro, colocam-na num suporte e adicionam um BMS (PCBA). O dispositivo é carregado numa máquina de soldadura a laser para ser soldado. Posteriormente, o operador inspecciona os pontos de soldadura para controlo de qualidade.
A nossa solução de automatização:
Iremos implementar um sistema automatizado para carregar o corte pós-tabela, recolher e colocar automaticamente BMS, alinhar, realizar soldadura a laser, realizar inspecções e ler códigos QR. As peças não qualificadas serão encaminhadas para a estação de rejeição. Além disso, será enviado um registo do processo para o sistema, conforme necessário.
PROCESSO 7 - APLICAÇÃO DA FITA DE BATERIA
Processo atual:
Atualmente, os operadores aplicam manualmente a MYLAR sobre os contactos BMS, colam fita nomex e executam vários passos para garantir uma adesão adequada.
A nossa solução de automatização:
Automatizamos todo este processo, incluindo a carga e a descarga automáticas. Um registo será gerado e enviado para o sistema no final de cada etapa para garantir a documentação e o acompanhamento.
PROCESSO 8 - ENSAIO ELÉCTRICO
A nossa solução de automatização:
Esta etapa inclui a receção da bateria do processo anterior, o carregamento automático e a realização de testes eléctricos (tensão, resistência, impedância, etc.). As baterias boas prosseguirão para o processo seguinte, enquanto as unidades defeituosas serão enviadas para a estação de rejeição. Um registo será enviado para o sistema após a conclusão dos testes.
PROCESSO 9 - TESTE DE DIMENSÃO
A nossa solução de automatização:
Esta fase também será automatizada para realizar testes de dimensão, com as pilhas a serem carregadas e inspeccionadas automaticamente. As células boas passarão para o processo seguinte e as más irão para a estação de rejeição. Todos os registos correspondentes serão enviados para o sistema em conformidade.
PROCESSO 10 - ENSAIO DE ESTANQUIDADE
Processo atual:
Os operadores inserem manualmente as pilhas numa máquina de medição de fugas de gás.
A nossa solução de automatização:
Executaremos o mesmo processo com carga/descarga automatizada, juntamente com a segregação de rejeição. No final do processo, será enviado um registo para o nosso sistema, em conformidade com a estrutura de documentação exigida.
PROCESSO 11 - INSPECÇÃO FINAL
Processo atual:
Os operadores utilizam microscópios para inspecções visuais para avaliar potenciais danos físicos durante o manuseamento.
A nossa solução de automatização:
Introduziremos a carga e descarga automáticas para as inspecções de baterias, promovendo avaliações visuais automatizadas. Será implementada a segregação das peças rejeitadas, sendo os registos enviados para o sistema em conformidade.
PROCESSO 12 - ANÁLISE DE RAIOS X
Processo atual:
Atualmente, os operadores carregam as pilhas em máquinas de raios X para avaliações internas destinadas a detetar impactos ou malformações.
A nossa solução de automatização:
O nosso objetivo é automatizar este processo, incluindo o carregamento e descarregamento automático de baterias, com o envio de registos para o sistema após cada fase, conforme ditado pela estrutura de registo adequada.
PROCESSO 13 - PACKOUT
Processo atual:
Após a inspeção por raios X, as pilhas aprovadas são colocadas manualmente em tabuleiros pelo operador, que depois lê os códigos QR, pesa os tabuleiros e empilha-os se forem aprovados.
A nossa solução de automatização:
Implementaremos um braço robótico para colocar automaticamente as pilhas aprovadas em tabuleiros após a inspeção por raios X. Os tabuleiros serão então transportados para um ponto de leitura de códigos QR, seguido de uma estação de pesagem automática. Os tabuleiros conformes serão empilhados por um sistema robótico, embrulhados em sacos seguros para ESD e colocados em caixas utilizando um carregador robótico. Por fim, um sistema de etiquetagem automatizado afixará uma etiqueta informativa pormenorizada em cada caixa antes da descarga. Será fornecido um registo ao sistema à medida que cada processo for concluído.
PROCESSO 14 - PALETIZAÇÃO
Processo atual:
Atualmente, os operadores procedem à colocação manual das caixas nas paletes.
A nossa solução de automatização:
Utilizaremos um robô de 6 eixos para selecionar caixas e colocá-las em paletes. Uma vez concluída a paletização, uma máquina de etiquetagem automática imprimirá e aplicará uma etiqueta pormenorizada na palete. Todo o conjunto será embrulhado e preparado para ser recolhido pelo operador. No final de cada processo, será enviado um registo para o nosso sistema, de acordo com a estrutura de registo adequada para notificação.
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