Ein Elektriker mit Hochvolt-Zusatzqualifikation benötigt mehrere Stunden, um eine E-Auto-Batterie komplett zu demontieren. „Zeit, die ein Recycling-Unternehmen angesichts des Fachkräftemangels und der zu erwartenden Millionen von Altbatterien in den nächsten Jahren gar nicht hat“, betont Viktor Bayrhof, Produktmanager bei Liebherr-Verzahntechnik in Kempten.
Daher hat Liebherr eine Roboterdemontage entwickelt, die es sogar schafft, der oftmals wilden Mischung an Schrauben, egal ob Torx oder Sechskant, Herr zu werden. Das automatisierte Abschraubsystem der „LHDismantle“ hat dafür einen automatisierten Werkzeugwechsler an Bord und entsorgt die Schrauben per Pick-Greifer bzw. Absaugung.
„Dabei müssen die Anlagenbetreiber nicht einmal über Robotik- oder Automatisierungswissen verfügen, denn der Betrieb der Anlage erfordert keine Kenntnisse im Programmieren oder Teachen“, erklärt Daniel Reischmann vom technischen Vertrieb Automation E-Mobilität bei Liebherr. Das Unternehmen kann die Roboterzelle als Teil einer Anlage zur vollständigen Demontage der Komponenten eines Batterie-Packs integrieren.
Mit dem servopneumatischen Lageregler CMAD können Robotergreifer mit einer Genauigkeit von 0,2 mm in horizontaler, aber auch vertikaler Orientierung eine gegebene Kraft ausüben. Durch die integrierte Positionserkennung im Raum kann der Lageregler CMAD eine Kraft konstant halten, selbst wenn sich die Position im Raum ändert. Diese Eigenschaft macht sich Liebherr auch im LHDismantle zunutze, denn die Schrauben eines Fahrzeugakkus sind nicht nur vertikal, sondern auch horizontal verbaut. Perspektivisch ermöglicht diese Lösung zudem die Automatisierung weiterer Anschraubprozesse, etwa im Rahmen der Gesamtfahrzeugdemontage.
Besonders für den Einsatz bei Robotern und am Front-End sind pneumatische Antriebe beliebt. Mit ihrem geringen Gewicht in Kombination mit der hohen Leistungsdichte sind sie geradezu prädestiniert für diese End-of-Arm-Anwendungen. Was den Einsatz pneumatischer Antriebe bisher einschränkte, ist die Tatsache, dass sie nur im Open-Loop betrieben werden konnten. Der CMAD mit seinen Piezoventilen schafft es jetzt, auch kleine pneumatische Zylinder geregelt zu betreiben.
Damit hat er die Eigenschaften der Lageregelung eines elektrischen Systems – nur mit viel geringerem Gewicht. Die Piezoventile können sowohl im Positions- als auch im Kraftsteuerungsmodus betrieben werden. Flankiert wird der Lageregler CMAD vom Proportional-Druckregelventil VEAB mit seiner präzisen Regelbarkeit bei kleinem Durchfluss, von der flexiblen Ventilinsel VTUX sowie vielen pneumatischen Zylindern.
„Die Entwicklung des CMAD-Lagereglers kam genau zur richtigen Zeit, so dass wir bei der Weiterentwicklung der Anlage auf das bisher eingesetzte, nicht immer zuverlässige Vision-System verzichten konnten“, erläuterte Jan Pollmann, Entwicklungsleiter bei Liebherr. „Sehr geholfen haben uns dabei die Experten im Festo Experience Center FEC Esslingen, mit denen wir die geplante Lösung ausgiebig auf Herz und Nieren testen konnten.“
Seamless Automation
Durch die Kombination von pneumatischer und elektrischer Automatisierung bieten wir das breiteste Portfolio an Hardware, Software und KI, um jede industrielle Bewegungsanforderung zu meistern. Unsere offene Systemarchitektur garantiert die Interaktion von Einzelkomponenten in Systemen von Festo und Drittanbietern. Unsere Digital Experience unterstützt von Design, Betrieb bis Wartung während über die gesamte Projektlaufzeit. Wir ergänzen unsere Technologie mit einem umfassenden Lernangebot, das Sie auf jedem Schritt des Weges unterstützt.
Das ist der Best Fit in Automation. Das ist Seamless Automation von Festo.
Mit dem Einsatz der automatisierten Anlage LHDismantle von Liebherr sind Batterie-Recyclingunternehmen auf die Zukunft gut vorbereitet, denn der Handlungsdruck ist groß: Bis 2030 wird sich die Menge an Altbatterien von Elektrofahrzeugen in der EU voraussichtlich mehr als verzehnfachen. Damit gelingt es, wertvolle Rohstoffe wie Lithium, Kobalt und Nickel zurückzugewinnen und die Hersteller von Elektrofahrzeugen schaffen es aufgrund der Automatisierung, zu akzeptablen Kosten die von der EU geforderten Recyclingquoten einzuhalten.