높은 수준의 효율성, 낮은 배출량 및 기계적 마모가 없는 연료 전지는 지속 가능한 에너지 공급원으로서 많은 이점을 제공합니다. 차량 운전, 모바일 장치에 전원 공급, 고정형 발전소의 효율적인 서비스 제공업체 등에 적합합니다. 소위 바이폴라 플레이트라고 불리는 요소는 가장 중요한 구성 요소 중 하나입니다. 금속, 플라스틱 또는 탄소 나노 튜브로 만들어진 전극판은 백금이나 팔라듐과 같은 촉매로 코팅됩니다. 이것은 반응 가스와 냉각 매체를 서로 분리하여 연료 전지의 각 반응 영역에 분배합니다. 우수한 전기 및 열 전도성을 지니고 있으며, 화학적 영향과 높은 기계적 접촉 압력을 견딜 수 있기 위해서는 양극판의 품질이 매우 높아야 합니다. P + K Maschinen- und Anlagenbau GmbH의 새로운 테스트 시스템은 표면 품질과 관련하여 파이폴라 플레이트를 검사하고 두께를 측정합니다. EMMS-ST 스텝 모터 및 Festo의 CMMO-ST 모터 컨트롤러가 있는 EPCO 전기 실린더는 테스트 시스템에서 바이폴라 플레이트의 진동 없는 이동을 보장합니다. 이 시스템은 두이스부르크의 연료 전지 기술 센터 ZBT GmbH, 베를린 GFal 응용 컴퓨터 과학 등록 협회와 도르트문트의 divis Intelligent Solutions GmbH 사이의 ZIM 협업 프로젝트의 일환으로 개발되었습니다.
우회 없는 에너지
170년도 전에 발견된 연료 전지의 개발은 수년 동안 내연 기관에 의해 후순위로 밀렸습니다. 1960년대 초부터 무공해 에너지 공급원으로서 달 착륙을 가능하게 했지만, 널리 알려지게 된 것은 기후 변화에 대한 관심이 높아지면서 입니다. 열 엔진과 달리 연료 전지는 화학 에너지에서 직접 전기 에너지를 생산합니다. 열 프로세스 및 기계 작업을 통한 우회가 필요하지 않습니다. 연료 전지는 열과 전력으로의 복잡한 변환 없이 높은 수준의 효율성을 달성합니다. 개별 셀은 두 개의 전극과 바이폴라 플레이트라고도 하는 반투과성 다이어프램으로 구성됩니다. 전기 에너지는 두 전극 사이의 물과 산소 전자 및 양성자의 교환을 통해 생산됩니다.
재생 가능 에너지에 대한 요구
Festo의 전문가 Michael Karcher가 고객 매거진 " in automation"와 대화를 나누었습니다.
trends in automation: Festo는 재생 가능 에너지 개발을 어떤 방식으로 지원하나요?
Michael Karcher, Festo DE ELA 및 태양광 산업 부문 책임자: Festo는 이미 2006년부터 재생 가능 에너지 생산을 위한 생산 기술을 연구해왔습니다. 당사는 새로운 기술 프로세스를 식별하고 이를 위한 실용적인 기술을 개발합니다. 예를 들어 민감한 제품의 표면 품질에 영향을 주지 않는 새로운 그리핑 공구 및 핸들의 구성이 여기에 포함된다고 할 수 있죠.
in automation: 연료 전지 분야에서 이것이 제공하는 이점은 무엇인가요?
Michael Karcher: 연료 전지 생산에서 저진동 핸들링은 사이클 시간을 개선하여 효율적인 생산에 기여할 수 있습니다. 생산 비용이 낮아지면, 연료 전지와 같은 재생 에너지가 시장에서 주요 위치를 점할 가능성이 높아집니다.
접촉 없는 핸들링
P + K의 혁신적인 테스트 시스템은 연구 목적으로 사용되며 공급업체 산업을 위한 연료 전지의 새로운 생산 기술을 개발하기 위해 사용됩니다. 테스트 프로세스는 총 12개의 개별 스테이션에서 수행됩니다. 이들 사이에서 EPCO 전기 실린더는 저진동 운송을 보장합니다. 첫 번째 스테이션에서 베르누이 그리퍼는 컨베이어 벨트에서 바이폴라 플레이트를 집어 공작물 캐리어에 놓습니다. 여기에 전극판을 놓을 수 있도록 모서리를 공압으로 열고 바이폴라 플레이트를 캐리어에 삽입한 다음 스프링 메커니즘을 통해 공압으로 닫습니다.
부드러운 배치
추가 단계에서 강력한 산업용 카메라를 사용하여 바이폴라 플레이트의 냉각면을 시각적으로 확인합니다. 이것은 명시야 및 암시야 조명으로 지원됩니다. 변화하는 조명 조건의 도움으로 모든 종류의 표면 결함을 식별할 수 있습니다. 180도 회전된 후속 터닝 스테이션에서는 유동장 면이라고도 하는 밑면의 표면 검사가 이어집니다. 후속 테스트 스테이션은 총 9개 지점에서 바이폴라 플레이트의 두께를 결정합니다. 스테이션 위에 위치한 모니터는 바이폴라 플레이트의 현재 이미지를 보여주며 두께 측정 데이터에 대한 사용자 친화적인 시각화 액세스를 허용합니다. 이미지 데이터와의 비교는 바이폴라 플레이트가 충분히 좋은 품질 조건을 달성했는지 여부를 보여줍니다. 결함이 있는 부품은 추가 프로세스에서 배출되고 시스템은 양호한 부품을 배출 스테이션으로 운반합니다. 여기에서 전동식 Z축 핸들링 장치가 이를 매거진에 놓습니다. EPCO 전기 실린더는 보관 위치로의 부드러운 움직임을 보장합니다. 기술적으로 정교한 최종위치 완충, 볼 스크류 드라이브 및 비틀림 방지 슬라이드 가이드 피스톤 로드 덕분에 매거진의 바이폴라 플레이트의 아주 작은 손상 역시 방지할 수 있습니다.
연속 운송
EPCO 전기 실린더의 조화로운 동작으로 총 16개의 공작물 캐리어가 시스템에서 연속적으로 회전할 수 있습니다. 이것이 약 4초의 짧은 사이클 시간을 달성하는 유일한 방법입니다. 측정 스테이션에서 촬영을 위해 시스템을 멈출 시간이 없기 때문입니다. 측정과 병행하여 기존 실린더를 사용하는 경우 카메라의 측정 결과에 부정적인 영향을 미칠 가능성이 있는 충격 및 진동을 유발할 수 있는 위치 지정 작업이 수행됩니다. 이러한 문제는 원활하게 작동하는 EPCO 전기 실린더에서는 발생하지 않습니다. 또한 실린더는 매우 간단한 티칭이 가능하다는 장점을 제공하며, 시운전 및 제품 변경에 필요한 노력을 감소시킵니다.
IO-Link는 마스터에서 모든 센서 및 드라이브에 이르기까지, 플랜트 전체 버스 시스템 역할을 합니다. 이러한 방식으로 전체 시스템 주변 장치를 쉽고 빠르게 연결할 수 있으며 프로그래밍에 필요한 시간이 크게 줄어들었습니다. P + K의 새로운 테스트 시스템은 여러 작은 단계에서 프로세스 자동화 구성 요소의 지속적인 추가 개발이 선구적인 기술에 위대한 기여를 할 수 있음을 보여줍니다.
90도 또는 180도 플레이트 회전 스테이션 1의 3 차원 포털 내에서 Z축에 장착된 공압 스위블 드라이브 DRQD가 인계됩니다.
VTUG 밸브 터미널은 IO-Link를 통해 마스터 컨트롤러에 연결된 시스템의 모든 공압 액추에이터를 제어합니다.
P+K Maschinen- und Anlagenbau GmbH
Schlagbaumer Straße 92a
42653 Solingen
독일
활동 분야: 기계 및 전기 분야의 설계, 개발 및 생산, 특수 기계 구축, 운영 장비, 고정물 건설, 조립 기술, 테스트 스테이션 및 누출 감지 장치
- 이 기사는 Festo trends in automation 1.2014 고객 매거진에 실렸습니다