Controllo qualità per il vano batteria
ZEISS EMOBILITY SOLUTIONS

Controllo qualità per i vani batterie

Affidabilità dei componenti attraverso i dati di analisi e qualità

Il processo di analisi olistico promuove la qualità dei vani batterie

Garantire una formazione e un’integrazione adeguate

Essendo un alloggiamento per la batteria completamente integrato nella carrozzeria di un veicolo elettrico, il vano batteria deve essere meccanicamente stabile e adattarsi perfettamente all’ambiente circostante. Caratterizzato da un complesso progetto di saldatura in alluminio, ospita tutte le celle della batteria, i connettori, le unità di controllo e i pacchi batteria che contengono numerosi moduli batteria.

L’integrità del vano batteria e della sua struttura deve essere ispezionata a più intervalli durante la produzione per garantire qualità e sicurezza. Ciò comporta una varietà di metodi, come l’analisi a superficie intera e una gamma di tecnologie ZEISS, tra cui CMM e sistemi a raggi X.

Soluzioni ZEISS ad ogni passo

Blue line per la qualità del vano batteria

Soluzioni ZEISS ad ogni passo
  • Quality gate 1: controllo del processo di giunzione

    Quality gate 1: controllo del processo di giunzione

    Controllo di processo con metrologia inline priva di correlazioni e tracciabile

    Sfide

    • Il grande vano batteria e l’elevato numero di geometrie standard e di giunti di saldatura comportano rapidamente lunghi cicli di misura e di analisi
    • Poiché il vano batteria, critico per la sicurezza, richiede spesso un monitoraggio al 100%, è necessaria una soluzione inline per l’ambiente di produzione

    I tuoi vantaggi con ZEISS

    • Dati di misura e analisi tracciabili e privi di correlazione con ZEISS Inline Solutions
    • Tempi di misura ridotti grazie al sensore di linea automatizzato di fascia alta ZEISS AIMax cloud
    • Monitoraggio del processo in tempo reale di caratteristiche complesse nell’intero vano batteria
  • Quality gate 2: controllo del processo di fresatura e foratura

    Quality gate 2: controllo del processo di fresatura e foratura

    Controllo del processo di caratteristiche significative

    Sfide

    • L’espansione termica del pacco batteria durante la carica e la guida può causare torsioni e piegature del vano batteria
    • Numerose caratteristiche dimensionali devono essere misurate attraverso un campionamento casuale o un’analisi completa e automatizzata di fine linea

    I tuoi vantaggi con ZEISS

    • Misura multisensore di un gran numero di caratteristiche con cicli di analisi rapidi
    • Gli scanner laser ottici non a contatto ZEISS estraggono rapidamente i dati sulle caratteristiche
    • I sistemi di sonde a contatto ZEISS consentono di accedere a elementi ottici difficili come i sottosquadri
  • Quality gate 3: analisi a superficie intera

    Quality gate 3: analisi a superficie intera

    Gemello digitale e assemblaggio digitale

    Sfide

    • È fondamentale valutare l’intera superficie del vano batteria, poiché ciò influisce sull’accuratezza dimensionale dell’intera carrozzeria del veicolo
    • I cavi flessibili e i connettori devono essere posizionati correttamente per garantire un montaggio impeccabile del vano batteria e del coperchio
    • Per un funzionamento sicuro, i moduli della batteria devono essere montati correttamente nei vani batteria

    I tuoi vantaggi con ZEISS

    • ZEISS ScanBox consente una rapida misurazione automatizzata 3D a superficie intera del vano batteria, generando un gemello digitale completo in pochi minuti
    • Il software ZEISS INSPECT consente di risparmiare tempo nell’assemblaggio digitale, compresi tutti i componenti di collegamento e i loro allineamenti
    • Le soluzioni forniscono chiarezza sulla deformazione dei moduli delle batterie termiche dopo i test di ciclo
  • Quality gate 4: controllo delle funzioni critiche

    Quality gate 4: controllo delle funzioni critiche

    Analisi dell’intero vano batteria con elevata precisione

    Sfide

    • Il controllo finale di sicurezza e la certificazione dell’intero vano batteria rappresentano una sfida particolare
    • L’espansione termica in caso di aumento della temperatura può portare alla torsione e alla piegatura del vano batteria, causando gravi problemi di sicurezza

    I tuoi vantaggi con ZEISS

    • Le CMM multisensore ZEISS sono caratterizzate da un ampio campo di misura che consente l’utilizzo di sensori a contatto e ottici su un’unica macchina
    • I software ZEISS CALYPSO e ZEISS PiWeb possono essere combinati con le CMM per il confronto e la correlazione dei risultati inline e atline
  • Quality gate 5: analisi strutturale

    Quality gate 5: analisi strutturale

    Analisi delle aree di sigillatura e di incollaggio

    Sfide

    • I vani batterie sono comunemente prodotti tramite saldatura e fusione: rischio di difetti critici nascosti e di difetti della struttura interna
    • Per identificare gli scarti, gli operatori devono essere in grado di guardare all’interno del materiale e determinare le dimensioni e la posizione di questi difetti

    I tuoi vantaggi con ZEISS

    • La tecnologia a raggi X ZEISS 2D e 3D rileva, localizza, classifica e valuta i difetti interni come cavità, pori e crepe
    • Sistemi come ZEISS METROTOM supportano una digitalizzazione rapida, efficiente e altamente dettagliata di parti complesse
    • Rendere visibile l’invisibile è fondamentale per identificare i vani batterie difettosi e garantire un processo di produzione affidabile

Acquisizione della geometria a superficie intera con ZEISS

Le macchine di misura ottiche ZEISS consentono di misurare a superficie intera il vano batteria con una proiezione di frange ad alta precisione. Digitalizzano il componente da diverse direzioni di osservazione con elevata velocità, precisione e risoluzione. I sensori generano dati di misura completamente privi di correlazione e tracciabili.
Misura ottica con macchina di misura 3D

Misura ottica con macchina di misura 3D

Gli operatori ottengono milioni di coordinate 3D distribuite a superficie intera, che possono essere confrontate con il modello CAD per rilevare le deviazioni e identificare i difetti come le deformazioni. Il software utilizza dati CAD e piani di misura per creare in modo completamente automatico le posizioni dei sensori e i percorsi dei robot necessari per l’acquisizione.

Gemello digitale per il controllo dei processi e della qualità

Gemello digitale per il controllo dei processi e della qualità

Il risultato della misurazione è un gemello geometrico digitale che mostra la geometria reale del vano batteria. Le caratteristiche di analisi legate al processo possono essere estratte dalla nuvola di punti 3D e valutate in un’analisi di trend: Grazie alle misure a superficie intera, è possibile rilevare tempestivamente i cambiamenti nel processo di produzione.

Deviazioni tra gemello digitale e dati CAD
Deviazioni tra gemello digitale e dati CAD

Deviazioni tra gemello digitale e dati CAD

Durante l’analisi del problema in ZEISS INSPECT, le deviazioni della superficie sono codificate con un colore nella nuvola di punti 3D per aiutare a raggiungere la geometria nominale CAD desiderata. Le funzioni GD&T consentono di calcolare la planarità o il profilo superficie delle superfici di tenuta o dei singoli scomparti della batteria; inoltre, è facile rilevare l’altezza e la posizione del cordone di tenuta.

Assemblaggio digitale
Assemblaggio digitale

Assemblaggio digitale

L’assemblaggio digitale aiuta a valutare l’interazione tra i moduli della batteria e il vano batteria, consente la simulazione e l’ottimizzazione delle situazioni di assemblaggio e fornisce dettagli sulle variazioni delle dimensioni degli interstizi causate dalla deformazione termica dei moduli. Le deviazioni della superficie da modulo a vano sono utilizzate per calcolare il volume di pasta termoconduttiva per i singoli scomparti della batteria.

Ulteriori approfondimenti sul controllo qualità dei vani batterie

  • ZEISS AICell trace, ZEISS CALENO T & ATOS ScanBox
    Vano batteria - Analisi olistica di qualità
  • ATOS ScanBox
    Vano batteria - Analisi a superficie intera
  • ZEISS AICell trace
    Vano batteria - Controllo del processo di giunzione
  • ZEISS CALENO T & ZEISS EagleEye
    Vano batteria - Fresatura & Controllo del processo di foratura

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