Un électricien titulaire d'une qualification complémentaire en haute tension a besoin de plusieurs heures pour démonter entièrement la batterie d'un véhicule électrique. « Un temps dont une entreprise de recyclage ne dispose tout simplement pas, compte tenu de la pénurie de main-d'œuvre qualifiée et des millions de batteries usagées attendues dans les années à venir », souligne Viktor Bayrhof, chef de produit chez Liebherr-Verzahntechnik à Kempten.
C'est pourquoi Liebherr a mis au point un système de démontage robotisé capable de venir à bout de ce mélange souvent hétéroclite de vis, qu'elles soient Torx ou à six pans. Le système de dévissage automatisé « LHDismantle » est équipé d'un changeur d'outils automatisé et évacue les vis à l'aide d'une pince de préhension ou d'un système d'aspiration.
« Les exploitants des installations n'ont même pas besoin de disposer de connaissances en robotique ou en automatisation, car le fonctionnement de l'installation ne nécessite aucune compétence en programmation ou en apprentissage », explique Daniel Reischmann, du service technico-commercial en automatisation pour l’électromobilité chez Liebherr. L'entreprise peut intégrer la cellule robotisée dans une installation destinée au démontage complet des composants d'un bloc-batterie.
Grâce au régulateur de position servopneumatique CMAD, les préhenseurs robotiques peuvent exercer une force donnée avec une précision de 0,2 mm, aussi bien à l'horizontale qu'à la verticale. Grâce à la détection de position intégrée dans l'espace, le régulateur de position CMAD est capable de maintenir une force constante, même lorsque la position dans l'espace change. Liebherr profite également de cette caractéristique dans le LHDismantle, car les vis d'une batterie de véhicule ne sont pas seulement montées verticalement, mais aussi horizontalement. À terme, cette solution permettra également d'automatiser d'autres processus de vissage, par exemple dans le cadre du démontage complet d'un véhicule.
Les actionneurs pneumatiques sont particulièrement appréciés pour une utilisation sur les robots et en front-end. Grâce à leur faible poids et à leur forte densité de puissance, ils sont conçus pour ces applications en bout de bras. Jusqu’à présent, l’utilisation des actionneurs pneumatiques était limitée par leur fonctionnement uniquement en boucle ouverte. Grâce à ses vannes piézoélectriques, le CMAD est capable désormais de piloter même de petits vérins pneumatiques.
Il présente ainsi les caractéristiques d'un régulateur de position électrique, mais avec un poids bien moindre. Les vannes piézoélectriques peuvent fonctionner aussi bien en mode commande de position qu'en mode commande de force. Le régulateur de position CMAD est complété par le réducteur de pression proportionnelle VEAB, qui offre une grande précision de régulation même à faible débit, par le terminal de distributeurs flexible VTUX ainsi que par de nombreux vérins pneumatiques.
« Le développement du régulateur de position CMAD est arrivé à point nommé, ce qui nous a permis, lors de la mise à niveau de l'installation, de nous passer du système de vision utilisé jusqu'alors, qui n'était pas toujours fiable », explique Jan Pollmann, responsable du développement chez Liebherr. « Les spécialistes du Festo Experience Center (FEC) d'Esslingen nous ont été d'une grande aide ; grâce à eux, nous avons pu tester en profondeur la solution envisagée. »
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Avec l'installation automatisée LHDismantle de Liebherr, les entreprises de recyclage de batteries sont parées pour l'avenir, car l'urgence est grande : d'ici 2030, la quantité de batteries usagées provenant de véhicules électriques dans l'UE devrait être multipliée par plus de dix. Il sera possible de récupérer des matières premières précieuses, comme le lithium, le cobalt et le nickel, et grâce à l'automatisation, les constructeurs de véhicules électriques parviennent à respecter les taux de recyclage exigés par l'UE à un coût raisonnable.