Il servizio ParAlign aiuta il produttore di batterie per veicoli elettrici a correggere il disallineamento su oltre 200 rulli in 6 giorni

Per preparare due nuove linee di produzione di batterie per veicoli elettrici alla produzione ad alte prestazioni, un importante produttore di batterie ha incaricato il servizio di allineamento rulli Fluke Reliability ParAlign di misurare e convalidare la posizione di oltre 200 rulli critici.

Con una precisione superiore a ±0.05 mm/m, il servizio ha supportato le correzioni meccaniche eseguite da un partner Fluke Reliability, in modo che entrambe le linee rispettassero le tolleranze più rigorose prima della produzione per una casa automobilistica globale. Il progetto di allineamento è stato completato in soli 6 giorni.

Punti Salienti:

• Supporto per l'allineamento end-to-end: I servizi di misurazione ParAlign hanno supportato un'attività di allineamento completa, svolta in coordinamento con un partner di fiducia, Fluke Reliability.
• Tempi di allineamento di 6 giorni: Il team ParAlign ha completato le misurazioni e le regolazioni in poco meno di una settimana.
• Tolleranza di ±0.10 mm/m raggiunta per i rulli critici: I rulli critici nei sistemi anodico e catodico sono stati allineati per soddisfare gli standard di precisione di livello EV, una tolleranza più rigorosa rispetto ad altri settori.

sfondo

Un importante produttore europeo di batterie per veicoli elettrici ha recentemente installato due nuove linee di produzione: una per il rivestimento e la calandratura degli anodi e un'altra per la laminazione di catodi e separatori. Questi sistemi sono stati progettati per produrre lamine per elettrodi di alta qualità da utilizzare nelle batterie avanzate per veicoli elettrici prodotte da una casa automobilistica globale.

Ogni rullo di queste linee svolge un ruolo fondamentale nel raggiungimento delle strette tolleranze richieste per densità energetica, durata e sicurezza delle celle. "Con il prodotto finale destinato a una casa automobilistica globale nota per i suoi rigorosi standard ingegneristici, era necessaria la precisione dell'allineamento prima che le linee potessero iniziare la produzione", spiega il tecnico dell'assistenza ParAlign incaricato dell'incarico.

Nella produzione di batterie roll-to-roll, anche lievi disallineamenti possono causare difetti quali:

• Rivestimenti degli elettrodi irregolari, portando a una distribuzione di corrente incoerente e a un cattivo bilanciamento delle celle
• Separatori obliqui o piegati, aumentando il rischio di cortocircuiti interni
• Posizionamento errato o strappo della linguetta, compromettendo la resistenza della saldatura e le prestazioni delle celle a lungo termine
• Cortocircuiti interni delle celle, risultante da strati disallineati durante l'impilamento o la laminazione

Spesso questi problemi non vengono rilevati fino al test finale o all'utilizzo sul campo, rendendo essenziale la verifica dell'allineamento in fase iniziale.

I rulli di ogni sezione della macchina erano stati preallineati in fabbrica, ma dopo l'installazione, le diverse parti della macchina dovevano essere allineate tra loro in loco. Per garantire che le nuove linee fossero entro le tolleranze prima della produzione, il team ParAlign ha eseguito misurazioni rapide e ad alta precisione dei rulli e ha supportato l'allineamento secondo le rigorose specifiche del produttore.

Le sfide

L'allineamento di oltre 200 rotoli su due linee di produzione di nuova installazione ha presentato una complessità sia tecnica che operativa. Il cliente richiedeva tolleranze fino a +/- 0.10 mm/m, significativamente più stringenti di quelle tipiche di settori come quello della carta o della pellicola, dove 0,30 mm/m sono spesso sufficienti. Raggiungere questo livello di precisione ha escluso controlli visivi o regolazioni manuali.

Poiché ogni regolazione del rollio doveva essere confermata in tempo reale, il processo di misurazione doveva essere non solo accurato, ma anche ripetibile e sufficientemente veloce da supportare più iterazioni, senza rallentare i progressi.

Sebbene le macchine fossero strutturalmente simili, erano situate in aree separate dell'impianto e richiedevano un allineamento indipendente.

Implementazione/Attuazione

Con oltre 230 rotoli distribuiti su due linee di produzione di nuova installazione, l'entità dell'allineamento era significativa, soprattutto considerando il rigoroso obiettivo di tolleranza di ±0.10 mm/m. Tuttavia, utilizzando il sistema di misura inerziale di ParAlign, i tecnici di Fluke Reliability sono stati in grado di scansionare ogni rotolo in meno di due ore, senza la necessità di configurazioni con linea di vista o di smontaggio.

A differenza degli strumenti ottici, che richiedono una configurazione complessa e un percorso visivo chiaro tra i componenti, ParAlign acquisisce i dati di allineamento semplicemente passando il dispositivo sulla superficie di ciascun rullo. Ciò ha consentito un rapido spostamento da un rullo all'altro, anche su macchine di grandi dimensioni e multi-sezione, senza errori cumulativi.

Per garantire la precisione su ogni sistema, i tecnici hanno selezionato un singolo rullo di riferimento per linea, fornendo una base angolare costante per tutta la scansione. Questo approccio ha garantito uniformità riducendo al minimo il rischio di deriva dell'allineamento su rulli distanti.

Dopo la misurazione, un partner Fluke Reliability ha eseguito le correzioni meccaniche. I tecnici ParAlign sono rimasti in loco per verificare ogni regolazione in tempo reale, consentendo rapidi progressi, sezione per sezione.

Risultati

Grazie alle misurazioni rapide e ripetibili di ParAlign, i team hanno completato l'allineamento su entrambe le linee di produzione di batterie per veicoli elettrici in soli 6 giorni. Hanno verificato che ogni rullo rispettava la tolleranza richiesta di ±0.10 mm/m (o 0,15 mm/m a seconda del rullo), rendendo entrambi i sistemi meccanicamente pronti per la produzione di batterie ad alta precisione.

La possibilità di rimisurare immediatamente dopo ogni correzione ha consentito un progresso efficiente, sezione per sezione, senza ritardi o congetture. Ha inoltre fatto risparmiare tempo e risorse al produttore, poiché non è stato necessario un supporto interno per l'allineamento.

Ancora più importante, l'allineamento ha contribuito a prevenire problemi di qualità a valle, che avrebbero potuto emergere solo dopo l'entrata in funzione delle linee, quando la correzione sarebbe stata molto più costosa. Con tutte le misurazioni documentate ed entrambe le linee conformi alle specifiche, lo stabilimento è stato in grado di procedere con sicurezza verso la produzione per una casa automobilistica riconosciuta a livello mondiale.