实时检查高性能跑车电池电能效率

当意大利最高端的汽车制造商之一决定打造一辆高级电动跑车时,他们的工程团队知道将需要一款能够媲美传统跑车功率、速度和性能的高性能电池。他们要求汽车零部件生产商为其设计和部署电池生产线,而后者又委托柯马创建一个无损质控系统。柯马提供的创新解决方案将结合热成像和人工智能技术,可在装配过程中自动测试电气和机械性能,检查高压电池的完整性,于此同时最大限度的减少电池模组的浪费。

“柯马的创新与工艺技术总监解释道:“柯马所提供的创新解决方案既能响应客户对于高性能电池的独特性要求,又能确保真正的减少材料浪费。另外,柯马设计的系统将最终允许客户测量质量绩效指数,确定其中一个电池模组不不合格的情况下能够“拯救”多少电池。”

Giovanni Di Stefano, Head of Innovation and Process Technologies

挑战

客户要求柯马设计一个可与半自动电池生产工艺无缝整合、不影响生产节拍或部署的解决方案。传统的电池线路测试端需要每个电池经过一系列的充电和放电循环,而我们的解决方案迥然不同,它需在关闭和焊接整个电池包时检查模组的电池质量。由于每个电池系统拥有13个高性能的模组,系统将需要检查电池模组,如发生故障,也需精确识别哪个或哪些模组不符合客户制定的特定误差度。

解决方案

柯马工程师首先检查电池的13个模组中每个模组的单元数量。这些单元由众多不同的焊点构成与连接,团队快速的识别出焊点质量欠佳是一个潜在故障点。焊点不合格可能导致电池不稳定和可能的安全风险。因此我们的团队开始设计一个能够快速有效的分析焊点机械和电阻的系统。

凭借红外线摄像头和神经网络智能技术,团队创建了一个混合温度记录解决方案,能够对焊点进行无损熔池检测,探测表面缺陷,自动执行质控检查。该解决方案以内联获得热图像为基础,能够立刻根据之前获得的数据立刻对热图像进行预先处理、修剪和分析的工作。收到激光焊接机器人的引发信号之后,系统自动记录冷却阶段,执行功能分析,以评估每个焊点的质量状况。

无损检测系统经过专门设计,可结合已有生产工艺,帮助优化工作流程,保护生产节拍。在最终装配之前,热感摄像同时分析焊点表面和电阻缺陷,因此能无需破坏整个电池就能在电池模组阶段解决不合格问题。最后,柯马设计的解决方案可与可追溯系统全面整合,采用独特的数据管理系统收集所有的工艺和质量信息,可以简单,有效,直观的查看。

成果

向委以创建整个360°电池生产工艺任务的零部件生产商交付内联解决方案之后,柯马及其客户立刻开始测试该系统。第一次测试结果轻松完成,创新的测试范式在装配线内无缝整合。  

从柯马自动化无损检测系统的第二次测试结果中可以看到外观缺陷探测方面有了精确的改进,经常超过视觉检测的结果。

另外,焊点欠佳造成的高电阻可能造成高能源流失和发热,也可能导致焊点升温。从而导致电池效率下降以及潜在安全问题。柯马设计的解决方案在总装之前自动评估每个焊点的表面缺陷和的电阻,能够帮助终端客户节约时间和成本。

最后, 可以实时收集生产工艺结果并用于分析与再培训。由于系统与全面的数据基础设施相互连接,客户可以跟进可能存在的质量问题,并对生产工艺做出调整。

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内联测试确保优化产量

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自动化模组测试

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可追溯性

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大幅度减少材料浪费