ZEISS eMobility Solutions

Garantia de qualidade para a bandeja de bateria

eMobility Solutions
Bateria
Visão geral
Posição e dimensões
Qualidade das juntas soldadas
Medição em linha na produção
Aquisição de geometria de campo completo
Gêmeo digital para processo e controle de qualidade
Montagem digital
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Insights em relação à bandeja de bateria

A bandeja da bateria é o receptáculo da bateria no carro. Ela deve ser mecanicamente estável e fixada a toda a carroceria. No entanto, ela não é mais uma peça única simplesmente fixada a um veículo elétrico. Além disso, a bandeja agora está totalmente integrada à carroceria do carro. O complexo projeto de solda de alumínio contém todas as células da bateria, conectores e unidades de controle. Além disso, as baterias incluem vários módulos de bateria.

Medição de triangulação a laser óptico da bandeja de bateria nas CMM de braço horizontal da ZEISS

Posição e dimensões

A expansão térmica da bateria durante o carregamento e a condução podem causar torção e dobra na bandeja. Uma variedade de características dimensionais, como comprimento, diâmetro e posição das ranhuras, deve ser medida usando amostragem aleatória ou uma inspeção automatizada completa no final da linha. O grande número de recursos requer ciclos de inspeção rápidos envolvendo medição multissensor. Os scanners ópticos a laser sem contato da ZEISS podem extrair dados de recursos rapidamente, enquanto os sistemas de sonda tátil podem alcançar rebaixos e outros recursos ópticos desafiadores.

Qualidade das juntas soldadas

A bandeja deve estar corretamente integrada na carroceria do carro devido à grande quantidade de energia nas células da bateria – e para garantir a segurança da bateria em caso de colisão. Os pontos de conexão (ou seja, parafusos soldados) o prendem ao restante da carroceria do carro. O tamanho e a localização desses pontos soldados são importantes para o processo de montagem totalmente automatizado da bandeja da bateria e para que a conexão estrutural suporte forças de carga durante a condução, carregamento e em caso de acidente. Todos esses requisitos levam a uma grande variedade de características diferentes que podem ser cobertas com sistemas de sonda flexíveis definidos pelo usuário ou por varredura de nuvens de pontos com sensores ópticos ZEISS.

Medição tátil da bandeja da bateria nas CMM de braço horizontal da ZEISS

Medição em linha na produção

Devido ao grande número de elementos geométricos e juntas de solda a serem medidos, bem como ao tamanho da bandeja da bateria, longos ciclos de medição e inspeção são alcançados rapidamente. Como a bandeja da bateria, enquanto componente fundamental de segurança, é frequentemente necessária para um monitoramento completo, é preciso ter uma solução em linha para produção, além da medição de referência na sala de medição, na qual os elementos mais importantes são medidos. A ZEISS oferece vários sistemas de sensores para medição em linha e tecnologia de inspeção. Os sensores são movidos por robôs industriais para os recursos a serem medidos, o que significa que um tempo de medição muito curto pode ser alcançado sem a necessidade de ejetar adicionalmente a bandeja da bateria.

Inspeção óptica em linha da bandeja da bateria
Medições ópticas de uma bandeja de bateria com uma máquina de medição 3D

Aquisição de geometria de campo completo

As máquinas de medição óptica permitem a medição de campo completo da bandeja da bateria com projeção de franja de alta precisão. Elas digitalizam a peça em um tempo curto a partir de diferentes direções de visualização – com alta precisão e resolução de detalhes. Os sensores criam dados de medição absolutos, livres de correlação e rastreáveis.

O usuário obtém milhões de coordenadas 3D distribuídas em campo completo que podem ser comparadas ao modelo CAD para detectar desvios e identificar defeitos, como deformações, por exemplo. Usando dados CAD e planos de inspeção, o software cria automaticamente as posições do sensor e os caminhos do robô necessários para a aquisição.

Gêmeo digital para processo e controle de qualidade

O resultado da medição é a cópia digital, um gêmeo digital geométrico que mostra a geometria real da bandeja da bateria. Os recursos de inspeção relacionados ao processo, como a localização dos furos de fixação, podem ser extraídos da nuvem de pontos 3D e avaliados em uma análise de tendência. Com análises de tendências baseadas em medições de campo completo, as mudanças no processo de produção podem ser detectadas em um estágio inicial. Durante a análise do problema, os desvios de superfície codificados por cores da nuvem de pontos 3D facilitam o alcance da geometria CAD nominal desejada. Ao usar as funções GD&T, é possível calcular o perfil de superfície ou o nivelamento das superfícies de vedação ou dos compartimentos individuais da bateria. Da mesma forma, a altura e a posição do cordão de vedação são fáceis de serem capturadas.

Desvios entre o gêmeo digital e os dados CAD no GOM Inspect Pro

Montagem digital

Na montagem digital, é possível avaliar a interação dos módulos de bateria com a bandeja de bateria. As situações de montagem podem ser simuladas e otimizadas por meio de diferentes alinhamentos locais. Também é possível responder facilmente às perguntas sobre mudanças no tamanho da lacuna causada pela deformação térmica dos módulos de bateria após os testes de ciclo. Os desvios de superfície entre o módulo da bateria e a bandeja da bateria também podem ser usados para calcular o volume da pasta condutora de calor necessária para os compartimentos individuais da bateria.

Determinação do tamanho do espaço entre o módulo da bateria e a bandeja da bateria após a montagem digital

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