Yüksek verimlilik, düşük emisyonlar ve mekanik aşınma ve yıpranma olmaması - yakıt hücreleri, sürdürülebilir enerji tedarikçileri olarak birçok avantaj sunar. Araç sürmek, mobil cihazlara güç sağlamak, sabit enerji santrallerinde verimli performans sergilemek ve çok daha fazlası için uygundurlar. Sözde bipolar plakalar en önemli bileşenleri arasındadır. Metal, plastik veya karbon nanotüplerden yapılan elektrot plakaları, platin veya paladyum gibi bir katalizör ile kaplanır. Reaksiyon gazlarını ve soğutma ortamını birbirinden ayırırlar ve bunları yakıt hücrelerinin ilgili reaksiyon alanlarına dağıtırlar. İyi elektriksel ve termal iletkenliğe sahip olması ve kimyasal etkilere ve yüksek mekanik temas basınçlarına karşı dayanıklı olması için bipolar plakaların çok kaliteli olması gerekir. P + K Maschinen- und Anlagenbau GmbH'nin yeni bir test sistemi, bipolar plakaları yüzey özelliklerine göre kontrol eder ve kalınlıklarını ölçer. Festo'nun EMMS-ST kademeli motorlu ve CMMO-ST motor kontrolörlü EPCO elektrikli silindirleri, test sisteminde bipolar plakaların titreşimsiz taşınmasını sağlar. Sistem, Duisburg Yakıt Hücresi Teknolojisi Merkezi ZBT GmbH, Uygulamalı Bilgisayar Bilimi eV GFaI Berlin Teşvik Derneği ve divis akıllı çözümler GmbH, Dortmund arasındaki ZIM işbirliği projesinin bir parçası olarak geliştirildi.
Yolsuz enerji
170 yıldan daha uzun bir süre önce keşfedilen yakıt hücrelerinin gelişimi, uzun yıllar içten yanmalı motorların gölgesinde kaldı. 1960'lı yılların başlarında emisyonsuz enerji tedarikçileri olarak aya inmeyi mümkün kılmalarına rağmen, potansiyelleri ancak iklim konusundaki artan tartışmaların bir sonucu olarak daha geniş bir halk tarafından bilinir hale geldi. Yakıt hücreleri, ısı motorlarının aksine, doğrudan kimyasal enerjiden elektrik enerjisi üretir. Termal işlemlerden ve mekanik işlerden geçmeniz gerekmez. Yakıt hücreleri, ısıya ve güce karmaşık dönüşümden bağımsız olarak yüksek derecede verimliliğe ulaşır. Bireysel hücreler, iki elektrot ve bipolar plaka olarak da adlandırılan yarı geçirgen bir zardan oluşur. Elektrik enerjisi, iki elektrot arasında su ve oksijen elektron ve proton alışverişi ile oluşturulur.
Sorgulanan: Yenilenebilir enerjiler
Festo uzmanı Michael Karcher, müşteri dergisi "otomasyondaki trendler" ile yaptığı görüşmede.
otomasyonda trendler: Festo yenilenebilir enerjilerin gelişimini nasıl destekliyor?
Michael Karcher, DE ELA ve Güneş Enerjisi Endüstrisi segmenti başkanı, Festo: Festo'da 2006'dan beri rejeneratif enerji üretimi için üretim teknolojilerini araştırıyoruz. Yeni teknolojilerin süreçlerini belirliyor ve onlar için pratik teknikler geliştiriyoruz. Bu, örneğin, hassas ürünlerin yüzey kalitesini etkilemeyen yeni kavrama aletlerinin ve kulpların yapımını içerir.
otomasyonda trendler: Bu, yakıt pilleri alanında ne gibi avantajlar sağlıyor?
Michael Karcher: Yakıt hücrelerinin üretiminde, düşük titreşimli ve düşük titreşimli kullanım çevrim sürelerini artırabilir ve böylece verimli üretime katkıda bulunabilir. Üretim maliyetleri düşerse, yakıt pili gibi rejeneratif enerjilerin piyasada yer edinme şansları artar.
Temassız kullanım
P + K'nin yenilikçi test sistemi araştırma amaçlı kullanılır ve yan sanayi için yakıt pilleri için yeni üretim tekniklerinin geliştirilmesine hizmet eder. Test süreci toplam 12 ayrı istasyonda gerçekleşir. Bunların üzerinde ve arasında EPCO elektrikli silindirler, düşük titreşimli taşıma sağlar. İlk istasyonda, bir Bernoulli kavrayıcısı, çift kutuplu plakaları bir taşıma bandından alır ve bunları bir iş parçası taşıyıcısına yerleştirir. Bunun üzerine elektrot plakalarının yerleştirilebilmesi için pnömatik olarak bir köşe açılır, bipolar plaka taşıyıcıya yerleştirilir ve bu daha sonra bir yay mekanizması ile pnömatik olarak kapatılır.
Hassas depolama
Bir sonraki adımda, bipolar plaka soğutma tarafı, güçlü bir endüstriyel kamera kullanılarak görsel olarak kontrol edilir. Aydınlık alan ve karanlık alan aydınlatması ile desteklenir. Değişen ışık koşullarının yardımıyla her türlü yüzey kusuru tespit edilebilir. 180 derece döndürülen sonraki tornalama istasyonunda, akış alanı tarafı olarak da bilinen alt tarafın yüzey incelemesi takip eder. Sonraki test istasyonu, bipolar plakaların kalınlığını toplam dokuz noktada belirler. İstasyonun üzerine yerleştirilen monitör, bipolar plakanın mevcut görüntüsünü gösterir ve kalınlık ölçümü verilerine kullanıcı dostu görselleştirilmiş erişim sağlar. Görüntü verileriyle karşılaştırma, bipolar plakaların yeterince iyi niteliksel durumda olup olmadığını gösterir. Arızalı parçalar sonraki süreçten çıkarılırken, sistem iyi parçaları bir fırlatma istasyonuna taşır. Burada, elektrikli bir Z ekseni taşıma cihazı, onu bir dergide saklar. EPCO elektrikli silindirleri, depolama konumuna nazik hareket sağlar. Teknolojik açıdan gelişmiş uç konum yastıklamaları, vidalı mil tahriki ve bükülmeyi önleyen, sürgülü kılavuzlu piston kolu sayesinde, magazindeki bipolar plakalarda en küçük hasarı bile önlerler.
Sürekli taşıma
EPCO elektrikli silindirin uyumlu hareketi, toplamda 16 iş parçası taşıyıcısının sistem içinde sürekli dönmesini sağlar. Yaklaşık dört saniyelik kısa çevrim sürelerine ulaşmanın tek yolu budur. Çünkü ölçüm istasyonlarında sistemin fotoğraf çekmesini durdurmaya zaman yoktur. Ölçümlere paralel olarak, konvansiyonel silindirlerin kullanılması durumunda kameraların ölçüm sonuçlarını olumsuz yönde etkileyecek şok ve titreşimlere yol açabilecek konumlandırma çalışmaları yapılmaktadır. Bu sorun, düzgün çalışan EPCO elektrikli silindirlerde ortaya çıkmaz. Silindirler ayrıca son derece basit öğretim avantajı sunar ve devreye alma ve ürün değişiklikleriyle ilgili işi azaltır.
Bir IO-Link, ana sistemden tüm sensörlere ve sürücülere tesis çapında bir veri yolu sistemi olarak hizmet eder. Bu sayede tüm sistem çevresi kolayca ve zamandan tasarruf sağlayacak şekilde bağlanabildi ve programlama için gereken süre önemli ölçüde azaltıldı. P + K'nin yeni test sistemi, proses otomasyon bileşenlerinin birçok küçük adımda sürekli olarak daha da geliştirilmesinin öncü teknolojilere nasıl büyük katkı sağlayabileceğini gösteriyor.
Plakaların ile 90 veya 180 derece döndürülmesi - istasyon 1'deki üç boyutlu portal içinde, Z eksenine bağlı bir pnömatik döner tahrik DRQD devralır.
Bir VTUG valf adası , sistemdeki tüm pnömatik aktüatörleri kontrol eder ve ana kontrolöre IO-Link üzerinden bağlanır.
P + K Maschinen- und Anlagenbau GmbH
Schlagbaumer Strasse 92a
42653 Solingen
Almanya
Faaliyet alanı: Mekanik ve elektrik, özel makine yapımı, işletme kaynakları, fikstür yapımı, montaj teknolojisi, test istasyonları ve kaçak tespit cihazları alanlarında inşaat, geliştirme ve üretim
- Bu makale, otomasyon 1.2014'deki Festo müşteri dergisi trendlerinde yayınlandı