Pou?íváte star?í verzi prohlí?e?e Internet Explorer. Pro optimální zobrazení si prosím sv?j prohlí?e? aktualizujte
Díky pr?myslovému rozebírání baterií jsou elektromobily je?tě udr?itelněj?í
Elektromobily za?ívají boom – ale co se vlastně stane s obrovským mno?stvím pou?itých baterií? Ústav Fraunhofer IPA úspě?ně otestoval zp?sob fungování pr?myslového rozebírání baterií pomocí robot? KR QUANTEC od spole?nosti KUKA. Cílem bylo u?init pou?ívání elektromobil? je?tě udr?itelněj?ím.
Stále více elektromobil? – recyklace baterií jako ?e?ení?
Je tu ov?em jeden problém: Se stále vět?ím po?tem elektromobil? roste také mno?ství pou?itych baterií. V sou?asnosti mají toti? baterie pr?měrnou ?ivotnost kolem deseti let. Suroviny na jejich vyrobu jsou p?itom stále vzácněj?í a dra??í. ?e?ení: Recyklace! A zde vstupují do hry pr?myslové roboty od spole?nosti KUKA, p?esněji: pr?myslovy robot KR QUANTEC.?S jeho pomocí Fraunhofer?v ústav pro vyrobní techniku a automatizaci IPA?ve Stuttgartu p?edvedl, jak to lze provést – a to v rámci?vyzkumného projektu ?DeMoBat – Pr?myslové rozebírání baterií a elektromotor?“.?
Ústav Fraunhofer IPA ve Stuttgartu a spole?nost KUKA spojuje dlouhodobé partnerství.
Dvanáct partner? zkoumalo spole?ně pod dobu několika let
Během několika let odborníci z dvanácti partnerskych spole?ností zkoumali, jak lze baterie z elektromobil? znovu recyklovat zp?sobem, ktery by byl trvale udr?itelny a ekonomicky ?ivotaschopny. Celkem bylo v projektu plně vyvinuto osm aplikací jako demonstra?ní a testovací nástroje, které lze pou?ít pro nep?etr?ity pr?myslovy provoz. D?raz byl p?i tom kladen na rozebírání baterií elektromobil?. P?edpokladem pro recyklaci sou?ástí je t?ídění na jednotlivé sou?ástky – a to není tak snadné.
Rozebírání baterií: slo?itá a ?ivotu nebezpe?ná
?Rozebírání baterií p?edstavuje t?i hlavní vyzvy,“ vysvětluje Anwar Al Assadi, vedoucí projektu v ústavu Fraunhofer IPA. ?Za prvé pot?ebujete speciálně kvalifikované odborníky, proto?e práce s vysokonapě?ovymi technologiemi vy?aduje speciální a ?asto ?asově náro?né ?kolení.?Za druhé, ru?ní rozebírání je spojena se zdravotním rizikem kv?li vysokému napětí a nebezpe?nym plyn?m, v nejhor?ím p?ípadě m??e dojít k samovznícení. A za t?etí, ru?ní rozebírání trvá velmi dlouho a je pat?i?ně nákladná. To ?asto zp?sobuje, ?e se recyklace v sou?asnosti zdá stále je?tě nerentabilní.“
Pr?myslový robot postupuje p?i rozebírání baterií velmi opatrně.
Automatiza?ní ?e?ení mohou hrát klí?ovou roli v tom, aby byla e-mobilita je?tě udr?itelněj?í.
Automatizované rozebírání baterií zabíjí t?i mouchy jednou ranou
Vyzvy jako stvo?ené pro robotické ?e?ení. A tak byl montá?ní robot KR QUANTEC s u?ite?nym zatí?ením 270 kg uveden do provozu se softwarem ?pitasc“, ktery byl vyvinut v ústavu Fraunhofer IPA a vybaven ?ídicí jednotkou s rozhraním KUKA.RobotSensorInterface, co? usnadnilo p?ipojení externích sníma??. ?Tímto zp?sobem jsme byli schopni ?ídit d?le?ité kroky rozebírání v reálném ?ase, a tím automatizovat r?zné procesy, které bylo d?íve nutné provádět ru?ně.“ To znamená, ?e technologie KUKA p?i rozebírání baterií pomáhá vy?e?it t?i problémy najednou: sni?uje nedostatek kvalifikovanych pracovník?, minimalizuje bezpe?nostní riziko pro zaměstnance a díky své efektivitě zaji??uje, ?e recyklace baterií se vyplatí i ekonomicky.
6osý robot s kloubovým ramenem uvolňuje ?rouby nebo spoje s nejvy??í p?esností.
Vyrazně p?ísněj?í na?ízení EU o bateriích nutí k jednání?
Vyrobci se stejně musí v této otázce posunout dále: Od roku 2023 vyrazně p?ísněj?í na?ízení EU o bateriích mimo jiné vy?aduje, aby nové baterie obsahovaly zvy?eny podíl recyklovanych materiál? – i kdy? byly do Evropy dovezeny.?úspě?ny vyzkumny projekt ve Stuttgartu p?sobivě ukazuje, jak cenná m??e byt technická podpora spole?nosti KUKA.?
Automatizace otevírá zcela nové mo?nosti v oblasti recyklaci baterií.
Robot KR QUANTEC prováděl ?irokou ?kálu pracovních krok?: od povolování ?roub? po otevírání těsnících spoj? nebo oddělování kabel?. ?Problémem je, ?e na trhu existuje neuvě?itelné mno?ství r?znych bateriovych systém?,“ vysvětluje Anwar Al Assadi. ?A ka?dy vypadá uvnit? jinak.“ V některych p?ípadech vyrobci upravili strukturu bateriovych systém? i v rámci stejné ?ady vozidel.?
Bez ohledu na to, která baterie z kterého elektromobilu: KR QUANTEC ví, jak si s tím poradit
Ve verzi 6osého robota je KR QUANTEC na správném místě: Díky svym ?esti stupň?m volnosti se kloubovy robot doká?e optimálně p?izp?sobit r?znym rozměr?m a geometriím bateriového systému a jeho u?ite?né zatí?ení znamená, ?e zvládne i vysoké krouticí momenty.?Proto je pot?eba software, jako je zmíněné ?e?ení ?pitasc“, které ve spojení s hardwarem rozpozná, co je t?eba udělat, bez ohledu na p?íslu?ny model baterie.?
Struktura projektu ústavu Fraunhofer IPA ukazuje flexibilitu robota KUKA.
Podp?rné systémy zpracování obrazu pro automatické rozpoznání ?roub? a dal?ích sou?ástí zp?sobily, ?e ru?ní ?kolení robota KR QUANTEC nebylo nutné pro ka?dy jednotlivy krok procesu. Aby se p?ede?lo kolizím se sou?ástmi, byla po ka?dém kroku rozebírání provedena kontrola úspě?nosti pomocí sníma?? a 3D kamerovych systém?. Signály byly poté p?eneseny do centrálního ?ízení procesu, ?ím? byl zaji?těn bezpe?ny pr?běh procesu.
Díky ?tíhlé geometrii a malému p?dorysu lze na základě modelu QUANTEC vybudovat flexibilní a na budoucnost zamě?ený systém.
Flexibilní systémy si poradí s bateriemi r?znych provedení
Co je slo?ité, ?íká Al Assadi, je to, ?e vyrobci automobil? musí umístit co nejvíce komponent?na velmi maly prostor v bateriích. To extrémně omezuje volnost pohybu p?i rozebírání. Mezi dal?í problémy pat?í r?zné polohy kabel? nebo mnoho adhezních bod? na baterii, které je mnohem obtí?něj?í odstranit automaticky ne? ?rouby. ?Ale i pro tento problém jsme na?li ?e?ení, která nyní chceme dále vyvíjet pro pr?myslové vyu?ití. Je zásadní vybudovat flexibilní systémy – v neposlední ?adě proto, ?e provedení baterií se ka?dych ?est měsíc? zásadně mění.“
Projektový systém ústavu Fraunhofer IPA by mohl být pou?it pro nep?etr?itý pr?myslový provoz.
KR QUANTEC: atraktivní pro ?irokou ?kálu aplikací
V?estrannost je v tomto kontextu jednou z velkych vyhod ?ady robot? KR QUANTEC: ?Díky ?tíhlé geometrii a malému p?dorysu lze na základě modelu QUANTEC vybudovat flexibilní a na budoucnost zamě?eny systém,“ ?íká Thomas Schmidberger, Global Business Development Manager Electronics ve spole?nosti KUKA. ?Stejně jako v?echny ostatní roboty KUKA má také standardně certifikaci ESD, která zaji??uje bezpe?nou manipulaci s elektrostaticky citlivymi sou?ástmi.“
Ka?dá pohyb robota KR QUANTEC sedí.
Nová generace robota s kloubovym ramenem KR QUANTEC navíc zaujme zvlá?tní energetickou ú?inností díky standardnímu DC ovlada?i: Spot?eba energie byla vyrazně sní?ena jak v pohybu, tak v pohotovostním re?imu. Během vyroby spot?ebuje 6osy robot asi o 30 procent méně energie ne? p?edchozí model – ?áste?ně rekuperací brzdné energie – a v provozním stavu ??ekat v regulaci“ je to dokonce o 60 procent méně.
Pr?myslovy robot, ktery umí je?tě víc ne? jen automatizované rozebírání
Díky tomu je 6osy robot KR QUANTEC atraktivní nejen pro recyklaci baterií elektromobil?, ale také pro r?zné oblasti pou?ití. Jeho tenky modulární systém také slibuje technologii p?izp?sobenou na míru a rychlé dodací lh?ty – a kone?nym vysledkem jsou nízké celkové náklady na vlastnictví (TCO). Náklady na údr?bu jsou toti? minimalizovány a po?et náhradních díl? je sní?en.?
KR QUANTEC se vyzna?uje vysokou flexibilitou a nízkými TCO.
Se 120 a? 300 kilogramy pat?í modely ?ady KR QUANTEC kromě toho do t?ídy vysokého zatí?ení a mají v této oblasti největ?í portfolio zatí?ení a dosahu na trhu. Mo?nost upgradovat nosnost v terénu a re?imy Motion pro vysokou kvalitu procesu z něj ?iní rozumnou a bezpe?nou investici do budoucnosti jakékoli vyroby.
Objem trhu rychle roste
To platí také pro oblast rozebírání baterií, zejména proto, ?e se pr?mysl elektromobil? bude v následujících letech rychle rozvíjet: Odborníci o?ekávají, ?e se celosvětovy objem trhu s elektromobily do roku 2028 zvy?í z necelych 420 miliard USD (2022) na více ne? 770 miliard USD. Série test? v rámci projektu nyní ukázala, jak by tento velky potenciál mohli vyu?ít vyrobci originálních díl? automobil? (nap?. vlastní recyklací elektromobil?), vyrobci baterií nebo recykla?ní spole?nosti. Spole?nosti, které projeví zájem, si mohou nechat ově?it proveditelnost robotického rozebírání svych vyrobk? v ústavu Fraunhofer IPA. ústav také pracuje na prvotní optimalizaci produkt? pro ú?ely rozebírání.
Díky své velké flexibilitě je KR QUANTEC základním prvkem v testovacím za?ízení v ústavu Fraunhofer IPA.
Spolupráce mezi spole?ností KUKA a vědou se osvěd?ila?
Mimochodem, práce na projektu nebyla pro nikoho ze zú?astněnych nová zku?enost: Spole?nost KUKA ji? desítky let úzce spolupracuje s vyzkumnym ústavem na vyvoji a testování svych technologií. První robot pro ?isté prostory KUKA byl spole?ně vyvinut asi p?ed 20 lety, následovala certifikace ESD desítek produkt? KUKA a mnoho dal?ích projekt?.
Thomas Schmidberger ze spole?nosti KUKA a Anwar Al Assadi, vedoucí projektu v ústavu Fraunhofer IPA, mají radost z úspě?né spolupráce.
Interakce mezi pr?myslem a vědou, která se opět osvěd?ila v projektu ?DeMoBat“: ?Vybudovali jsme zde největ?í evropské testovací za?ízení pro rozebírání baterií,“ ?íká Anwar Al Assadi s pat?i?nou hrdostí. ?A tím jsme také ukázali, jak mohou automatiza?ní ?e?ení hrát rozhodující roli p?i vytvá?ení e-mobility je?tě udr?itelněj?í.“
