高電圧作業の追加資格を持つ電気技師が、電気自動車のバッテリーを完全に分解するには数時間かかる。 「人材不足に加え、今後数年間で数百万個もの使用済みバッテリーが排出されると予想される中、リサイクル企業にはそんな余裕などない」と、KemptenにあるLiebherr-Verzahntechnikのプロダクトマネージャー、Viktor Bayrhofは強調する。
そのため、Liebherrは、トルクスねじであれ六角ねじであれ、しばしば入り乱れるねじの組み合わせさえも確実に処理できるロボットによる分解システムを開発しました。 「LHDismantle」の自動ボルト取り外しシステムには、自動工具交換装置が搭載されており、ピックグリッパや真空システムを用いてボルトを排出します。
「プラントの運営にはプログラミングやティーチングの知識が不要なため、プラント運営者はロボット工学や自動化に関する知識を持っていなくても構いません」と、Liebherrの電動モビリティ自動化技術営業担当、Daniel Reischmannは説明する。 同社は、バッテリーパックの構成部品を完全に分解するための設備の一部として、このロボットセルを組み込むことができる。
エアサーボポジションコントローラ CMADなら、ロボットグリッパは水平でも垂直でも0.2mmの精度で所定の力を加えることが可能になります。 空間内の位置検出機能が組み込まれているため、位置制御装置CMADは、空間内の位置が変化しても、力を一定に保つことができます。 Liebherrは、この特性をLHDismantleにも活かしています。というのも、車両用バッテリーのねじは垂直方向だけでなく、水平方向にも取り付けられているからです。 将来的には、このソリューションにより、車両全体の分解作業などにおけるその他のボルト締め工程の自動化も可能になります。
特にロボットやフロントエンドでの使用において、空気圧駆動装置は広く利用されています。 軽量でありながら高い出力密度を兼ね備えているため、これらのエンドオブアーム用途にまさに最適です。 これまで空気圧駆動装置の採用を制限していた要因は、それらがオープンループでのみ動作可能であったという点にある。 CMADは、そのピエゾバルブにより、小型の空気圧シリンダも制御して動作させることが可能になりました。
これにより、電気システムの位置制御の特性を備えているが、重量ははるかに軽い。 ピエゾバルブは、位置制御モードと力制御モードの両方で動作させることができます。 CMADレベルコントローラには、低流量時でも高精度な制御が可能なVEAB製比例圧力制御弁、柔軟性の高いVTUXバルブアイランド、および多数の空気圧シリンダが組み合わされています。
「CMAD位置決め制御装置の開発はまさに絶好のタイミングで行われたため、設備の改良にあたって、これまで使用していた信頼性に欠けるビジョンシステムを廃止することができました」と、Liebherrの開発責任者であるヤンポルマン氏は説明した。 「その際、Festo Experience Centre(FEC)エッスリンゲンの専門家の方々が大変力になってくれました。彼らのおかげで、計画していたソリューションを徹底的にテストすることができました。」
シームレスな自動化
空気圧と電動の自動化を組み合わせることで、あらゆる産業用モーションの要件に対応できる、最も幅広いハードウェア、ソフトウェア、AI のポートフォリオを提供しています。 FestoのオープンシステムアーキテクチャはFestoや社外のシステムにおける個々のコンポーネントの相互運用性を保証します。 Festoのデジタルエクスペリエンスはプロジェクト全体を通じて、設計、運用、メンテナンスまで一貫してサポートします。 Festoのテクノロジーはあらゆる段階でお客様をサポートする包括的な学習プログラムによって補完されています。
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Liebherrの自動化設備「LHDismantle」を導入することで、バッテリーリサイクル企業は将来に向けて万全の備えを整えることができます。というのも、早急な対応が求められているからです。 2030年までに、EUにおける電気自動車の廃バッテリーの量は10倍以上になると予測されています。 これにより、リチウム、コバルト、ニッケルといった貴重な原材料を回収することが可能となり、電気自動車メーカーは自動化により、EUが求めるリサイクル率を妥当なコストで達成できるようになる。