Leuze introduce sus sensores en la fabricación de baterías de alto voltaje de BMW

Una de las plantas de fabricación de coches más avanzadas del mundo se halla en el norte de la ciudad de Leipzig (Alemania) y pertenece al Grupo BMW. Esta planta situada en la región de Sajonia produce modelos con motor de combustión y eléctricos. La electromovilidad requiere baterías de alto voltaje que proporcionan la energía necesaria a los coches eléctricos o los vehículos híbridos del Grupo BMW. Estas baterías son fabricadas en la propia planta de BMW. Los sensores de Leuze, que han sido implementados por la ingeniería mecánica Schaeffler Special Machinery del Grupo Schaeffler, contribuyen de manera relevante a procesos de producción eficientes y seguros. 
 

Todo empieza con una célula

Desde el primer componente hasta la batería de alto voltaje terminada, transcurren tres pasos de producción consecutivos. Sólo después del recubrimiento de la célula, la producción de módulos y el montaje final, la batería de alto voltaje está lista para suministrar energía al vehículo eléctrico. Es fundamental que los procesos sean precisos y fiables en todo momento. Leuze presta su apoyo con sus sensores para el recubrimiento de las células y la producción de módulos. El recubrimiento de la célula es el primer paso en la producción de baterías de alto voltaje. Cada módulo de la batería está formado por varias células, que se entregan a BMW en grandes contenedores. Para que estos contenedores puedan ser descargados automáticamente por robots, una cortina óptica de seguridad de la serie MLC de Leuze asegura la zona de peligro contra el acceso de personas. La función de muting asegura que solo puedan pasar los grandes contenedores. El robot siempre descarga 16 células al mismo tiempo y las coloca sobre una cinta transportadora, donde las cortinas ópticas de conmutación de la serie CSL, instaladas horizontalmente, detectan si las células han sido posicionadas correctamente. “Las cortinas ópticas de conmutación son muy adecuadas para monitorizar grandes campos de detección”, explica Jürgen Schweiß, KAM Automotive y Safety Application Specialist de Leuze. Además, gracias a su rápida parametrización y a su manejo sencillo, suelen ser más económicas que los métodos basados en el procesamiento de imágenes.

Superficies altamente brillantes

Las fotocélulas autorreflexivas de Leuze desempeñan varias funciones en diferentes puntos: “Las fotocélulas instaladas en la cinta detectan la presencia y la posición correcta de las células. Si están presentes y posicionadas correctamente, el proceso sigue adelante”, señala Jürgen Schweiß. La ventaja que ofrecen los sensores de la serie PRK 25C es que detectan la superficie altamente brillante de las células con absoluta fiabilidad. Además, el emisor y el receptor están dentro de la misma carcasa, lo cual permite implementar las aplicaciones de manera cómoda y rentable, incluso cuando el espacio de instalación es reducido. La versión del sensor optimizada para objetos reflectantes tiene un alcance operativo de hasta 16 metros. Los operadores de sistemas también pueden configurar fácilmente la sensibilidad, ya que se puede ajustar de forma rápida y sencilla con su punto de luz brillante. Además de los sensores PRK 25C con reflector, también se utilizan las fotocélulas autorreflexivas con supresión de fondo de la serie HT25C para detectar células individuales.
 

Un enfoque compacto de la seguridad

La tecnología de sensores de Leuze monitoriza cada aspecto del recubrimiento de la célula. Las fotocélulas autorreflexivas láser de la serie HT46CL detectan cada célula y controlan la cinta transportadora con la máxima fiabilidad de detección gracias a la supresión de fondo. Antes de cargar las células en un gran contenedor, pasan a través de una cortina óptica de seguridad MLC de Leuze. Las cortinas ópticas de Leuze no solo destacan por su alta resolución, altura del campo de protección y alcance operativo, sino también por su diseño. Como subraya Jürgen Schweiß: “Con las cortinas ópticas también es importante un diseño compacto y una distancia de seguridad corta. Sólo entonces se pueden integrar fácilmente en instalaciones con espacios reducidos”.
 

Perfectamente posicionados

Las fotocélulas reflexivas láser de Leuze también supervisan la descarga de las células de un contenedor hasta una línea de módulos de thyssenkrupp Automation Engineering. Cada célula recibe también un protector térmico, es decir un aislamiento térmico de protección que se monta a presión a lo largo de cada célula. Los robots rotan las células hasta la posición deseada en una máquina circular. Aquí, las fotocélulas reflexivas PRK 25 de Leuze también proporcionan asistencia con la detección de presencia de objetos. El protector térmico se procesa en paralelo en dos estaciones para aumentar el rendimiento.
 

Del apilamiento hasta el módulo

El stacking consiste en apilar varias células para formar un módulo de la batería. Para ello, se colocan varias células una junto a la otra y se fija una placa de presión en cada extremo. Los sensores PRK 25C de Leuze detectan la altura y la presencia de las células y reconocen si los contenedores de herramientas están cerrados correctamente. También se utilizan sensores al colocar el sistema de contacto de la célula (ZKS) en el módulo. Una máquina eleva el módulo para poder comprobar el recubrimiento de la base de la célula: “Aquí, los sensores de Leuze ayudan a detectar la altura con las posiciones de parada”, señala Schweiß.

Todo sincronizado

Los sensores de Leuze desempeñan importantes tareas en la línea de recubrimiento de las células y en la producción de módulos en la planta del Grupo BMW en Leipzig. Los sensores detectan objetos fiablemente y cumplen requisitos exigentes como, por ejemplo, la detección de superficies altamente brillantes. Además, la tecnología de seguridad de Leuze garantiza una seguridad sin fisuras en máquinas y sistemas. La Sensor People contribuye así a la eficiencia de los procesos en la industria del automóvil y está siempre a su disposición para asistir a los operadores de las plantas en el diseño y la implementación de los sensores y las soluciones de seguridad.