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Bosch 工廠中複雜電池裝配的鎖緊連接
Bosch 工廠中複雜電池裝配的鎖緊連接
鎖緊技術

電力充沛,但卻沒有遺漏單一螺絲!

要如何以可靠且有效率的方式鎖緊電動車輛的電池組。

電動和混合動力車輛的電池組必須在欠電流的情況下鎖緊。因為裝配錯誤會對工作人員的健康、車輛的適當運作和其安全系統造成風險,因而有了對於強制監控和文件的嚴格規定。工業 4.0 為生產和服務中符合標準而且實惠的鎖緊連接提供了哪些解決方案?

每個電池組有數以百計的螺絲

電動車正緩慢而穩定地形成趨勢。預估在 2025 年將會生產將近 2 千萬輛混合動力和電動車輛。生產和服務經理受到要求,要相應地準備生產線和工場。在往後的數年中,將會有大量的電池組(依據型號)以數以百計的螺絲進行裝配,而且特別會對功率、使用壽命和車輛安全造成大幅影響。如果個別元件在驅動時出現失靈狀況,那麼將會對生命、肢體和環境帶來危險。因此,依據 VDI/VDE 第 2862 號標準,供應商和 OEM 製造商必須要精確地監控每一個安全關鍵鎖緊連接,並將文件資料封存十年。許多經理希望瞭解他們能夠如何在生產和服務中,以符合成本效益和高效率的方式實行這樣的轉換,同時確保流程品質。

Bosch 工廠中複雜電池裝配的鎖緊連接

複雜電池裝配的安全關鍵鎖緊連接:在 Bosch 的班貝格工廠中,搭載整合式感測器的智慧無繩螺帽鎖緊機,能夠預防費用高昂的重工以及受傷和產品責任風險。

在欠電流的情況下裝配需要全新的安全概念

電池組是一個包含控制器、外殼零件和許多鋰離子電池製成的電池模組的複雜系統,這些鋰離子電池源自於工廠並已部分充電。即便是更換模組等維修事宜,通常也是在欠電流的情況下執行。在 400 至 600 伏特的短路可能會有致命危險。使用連接電源線的手持式鎖緊工具,會在無意間將電位透過傳導金屬零件,從螺帽傳輸到螺帽鎖緊機然後再傳輸到控制器,因而帶來風險。當然這也會對手持操作手持式螺帽鎖緊機的工作人員造成巨大的風險。為了防止受傷、環境損害和產品責任的情況而不損及收益,則需要具備無線紀錄和傳送資料功能的可靠、智慧和可擴展的鎖緊解決方案。

完整系統:智能、無線、安全

這一個多合一解決方案已經在 Bosch Rexroth 的電池生產中經過多年的測試,並且最終在市場上推出,供應商和 OEM 製造商使用此解決方案,輕易地滿足 VDI/VDE 2862 的要求,同時為工作人員提供最高的安全度。它結合了完全絕緣的 Nexo 無線螺帽鎖緊機 與特別為電池裝配而設計的保護性絕緣材料 NXAP030/NXPP012,因此不僅能在無意中將螺帽鎖緊機置放在帶有電壓的電池零件上時提供保護,也能夠在傳輸電壓至螺帽鎖緊機時提供保護。Dekra 確認保護性絕緣材料設計的電流等級高達 800 V。保護性絕緣材料也能防止在輸出驅動器中夾住鬆脫的衣料。

輸出驅動和工具底座上使用的保護性絕緣材料

輸出驅動和工具底座上使用的保護性絕緣材料保護工作人員免遭危險電壓的傷害:在裝配電動車輛的電池時可能會出現 400 伏特的電壓,但是應該在 48 伏特的電壓就已經採取預防措施。

專注於技術專業知識

Rexroth 已經將超過 30 年來在受控制鎖緊技術的技術專業知識匯聚在智慧 Nexo 無線螺帽鎖緊機。在 1982 年,公司導入世界上第一套具備電動驅動器速度關斷功能的電動鎖緊系統。在之後的十年裡,緊接在後的是第一套搭載靈活步驟程式設計的鎖緊系統和第一套完全數位化的鎖緊系統。Nexo 問世前 20 年,世界第一套數位手持式螺帽鎖緊機首次亮相。這項技術的多通道能力和整合式邏輯一直持續到今天。最新的重要發展是 Process Quality Manager 這套在 Bosch Rexroth 和 Bosch Software Innovations 之間的協作中開發的軟體解決方案,它使用了大數據分析,偵測在生產流程中的偏差。

Bosch Rexroth 領導潮流 35 載

領導潮流脈動:35 年來,Bosch Rexroth 已塑造了受控制鎖緊技術的發展。

工業 4.0 流程可靠的鎖緊技術

身為主要使用者的 Rexroth,亦將自身的專業知識應用至工業 4.0。因為 Nexo 擁有完全整合的控制器裝置,它適用於生產工場網路,而不需要任何額外的硬體,並且能夠與生產線控制器直接通訊與封存伺服器。網頁式軟體提供了資料的位置獨立存取權限 – 無論是從個人電腦或是智慧型裝置。受益於其整合式條碼掃描器,這套無線螺帽鎖緊機也能夠識別相對的零組件,並在整個裝配過程中準確地指引工作人員。如果連線中斷,裝置會將鎖緊結果資料暫時儲存在資料緩衝區中,並會在重新建立連線之後自動傳輸。搭配分散式智慧、連線性、整合式資料集合與降至批量為 1 的目標式流程控制,Nexo 無繩螺帽鎖緊機滿足了所有工業 4.0 標準。

結合 VDI/VDE 2862 與效率

依據安全關鍵鎖緊連接的強制性監控和文件,旋轉的扭力和角度必須直接在螺帽鎖緊機上測量;例如這可以由轉動角度和扭力感測器達成。透過使用的電流進行間接測量是不夠的。針對每個鎖緊流程,Nexo 的全面感測器系統能夠產生 4 張 DIN A4 的資料,並以開放原始碼 JSON 格式提供 (JavaScript Object Notation)。流程經理會收到用於快速分析每個鎖緊案例的精確圖表。將其與最佳流程比較之後,即能偵測出多比法律架構中所規定的更多裝配錯誤。舉例而言,在裝配電池時,由於已經預先在鎖緊程式中定義參數,因此能夠在鎖緊電纜夾時偵測到不正確的電纜。其它的範例還有:不正確的螺絲和缺少或雙墊片的情況。

Nexo 無線螺帽鎖緊機

高效率導入與轉換:作為一個可擴展、具備整合式智慧的綜合性解決方案,Nexo 無線螺帽鎖緊機適用於現有的 IT 系統。

精確的工作人員指引,而非昂貴重工

資料庫的大小也決定預防故障策略的實際有效程度,還有如何以有效的方式避免昂貴的重工。最終,電池裝配遵循已精確定義的序列,因此鎖緊連接不會有遺失或錯誤的情事發生。為了要控制流程中鎖緊連接的數量並且立即識別 NOK 連接(狀況不佳),可以針對每個鎖緊案例建立個別程式,此個別程式又將分為至多 12 個步驟 – 包含放鬆和重新鎖緊。工作人員將會收到精確的指引,連同顯示終端機和定位解決方案。舉例來說,在螢幕上的藍點顯示下一個鎖緊位置;一旦成功鎖緊,就會轉變為綠色。也可能中斷鎖緊序列。在恢復任務之後,將會儲存相應的鎖緊位置並向工作人員顯示。如果螺帽鎖緊機不在正確的位置,則不會收到核准。可利用攝影機技術、超音波或是結合兩種這技術,在發射器與接收器之間使用三角測量法,執行相應螺帽鎖緊機的定位。使用恆定系統,可以讓螺帽鎖緊機精確地定位在 10 mm 之內。

結論:執行改裝「零故障」。

透過智慧、完整的可靠鎖緊系統,汽車製造商、供應商和服務提供者能夠有效地保護員工的健康、提高超過強制性監控和文件的生產力,並保護與最佳化長期的流程品質。此外,能夠對電動車電池組的複雜裝配序列進行設計,是以這些序列不僅能夠符合標準,而且也能夠具備高效率並且不會出現故障狀況。