Batteriefertigung: Fünf Tipps für die richtige Lineartechnik
Wie der Maschinen- und Anlagenbau die hohen Anforderungen in der Batteriefertigung an Linearführungen wirtschaftlich erfüllen kann.
Effiziente Batterieproduktion: Leistungsfähige Führungen in den Linearmodulen dieses Linearroboters mit zwei individuellen YZ-Einheiten ermöglichen Spitzenwerte bei Geschwindigkeit, Präzision und Wiederholgenauigkeit.
Foto: Bosch Rexroth AG
Die Herstellung von Batterien erfordert schnelle, effiziente und wiederholgenaue Prozesse. Wie Bosch Rexroth aufführt, spielen Linearführungen dabei eine Schlüsselrolle, denn sie müssen unterschiedliche Lasten hochdynamisch bewegen und präzise positionieren. Mit den folgenden Tipps will das Unternehmen zeigen, wie der Maschinen- und Anlagenbau die vielfältigen Anforderungen entlang des Wertstroms optimal erfüllen kann.
1. Resistente Materialien für Trockenräume und Elektrolytkontakt
Für die Elektrolyt- und Zellfertigung gleich zu Beginn des Wertstroms sind bei Linearführungen folgende Auswahlkriterien entscheidend: Die eingesetzten Materialien müssen trockenraumtauglich sein und der korrosiven Wirkung der Elektrolyte standhalten. Um zu verhindern, dass Kunststoffe im Trockenraum durch die stark entfeuchtete Luft porös werden und vorzeitig altern, verwendet Bosch Rexroth bei nahezu allen Komponenten trockenraumgeeignete Werkstoffe wie Polyacetal (POM) oder thermoplastischen Elastomere (TPE) inklusive geeigneter Kleb-, Schmier- und Dichtstoffe. Führungen mit korrosionsbeständigen Werkstoffen (NR 2) und Hartverchromungen gehören ebenfalls zum Portfolio.
2. Höhere Produktivität durch performante Komponenten
Die Herstellung von Batterien erfordert hocheffiziente Prozesse, deshalb müssen auch die eingesetzten Linearführungen besonders leistungsfähig sein. Ein Beispiel: die präzise Führung der Abstandsregelung in Rolle-zu-Rolle-Prozessen wie Kalandrieren (Walzen) oder Slittern (Schneiden). Die High Performance Kugelschienenführungen BSHP von Bosch Rexroth erfüllen solche Aufgaben aufgrund hochgenauer Schienenoberflächen und schwingungsoptimierter Führungswagen akkurat und zuverlässig.
Geschäftsjahr 2023: Bosch Rexroth: Mehr Umsatz durch Zukäufe
Für kurze Taktzeiten erreichen Rexroth Kugelschienenführungen mit Riemenantrieb Beschleunigungswerte bis zu 50 m/s² und Geschwindigkeiten bis 5 m/s. Ausführungen mit Laufrolle und Highspeed-Führungswagen erzielen 10 m/s.
Beim Laserschneiden von Elektrodenfolien für jede Art von Batteriezellen sorgt das in die Linearführung integrierte Wegmesssystem IMS in Kombination mit Linearmotoren für höchste Effizienz bei geringsten Toleranzen. Das berührungslose und verschleißfreie Messverfahren mit im Führungswagen integrierten Decoder ist unempfindlich gegen Verschmutzung und erreicht eine mit Glasmaßstäben vergleichbare Wiederholgenauigkeit von ±0,25 µm. Die Schock- und Dynamikwerte entsprechen der jeweils zugrundeliegenden Linearführung.
3. Vielfältige Anforderungen aus einer Hand abdecken
Für die unterschiedlichen Anwendungen entlang des Wertstroms bietet das Unternehmen ein abgestuftes Portfolio an Linearachsen mit Kugelgewindetrieb oder Zahnriemenantrieb, verschiedenen Dichtungstypen und Zubehör. Mit den ergänzenden Linearmotor-Modulen lassen sich beispielsweise Laserschweiß- oder Kontaktierautomaten kompakt und wirtschaftlich realisieren.
4. Flexibel einsetzbar, kombinierbar und integrierbar
Auch die Modul- und Packmontage profitiert von leistungsfähigen Linearführungen, die zu schnell einsatzfähigen Linearachsen und kartesischen Robotern kombiniert werden können. Im Vergleich zu Industrierobotern punkten Linearroboter aufgrund ihrer mechanischen Eigenschaften vielfach mit höherer Präzision, Dynamik und Kompaktheit. Ihr Einsatzspektrum reicht von Handhabungs-, Schraub- und Dosierprozessen bis hin zum Kameratransport in der End-of-Line-Prüfung (EOL).
Intralogistik: Elektromechanik: großes Potenzial für die Automatisierung
Auswahl, Auslegung und Konfiguration erfolgen bei Bosch Rexroth schnell und intuitiv über E-Tools. Bei den Smart Function Kits verkürzt eine vorinstallierte Benutzersoftware die Inbetriebnahme und Programmerstellung signifikant. Auf dieser Grundlage erstellt das Unternehmen auch kundenspezifische Lösungen, zum Beispiel Portalroboter zum Bestücken, Befüllen, Dichten oder Kleben, Schrauben oder Schweißen.
5. Nachhaltige Lösungen finden
Lineartechnische Komponenten und Lösungen für die Batteriefertigung müssen auch hinsichtlich Zuverlässigkeit und Nachhaltigkeit überzeugen. Die langlebigen Linearführungen von des Unternehmens setzen die geforderten Bewegungen mit minimalem Energieverlust und Schmierstoffverbrauch um. Wartungsfreie Anwendungen, der flexible Austauschbau und die exakte Berechnung von Nachschmierintervallen bis hin zur Gesamtlebensdauer tragen zu einem geringeren Ressourcenverbrauch bei.
