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Die drahtlosen Sensor-Tools von Danikor ermöglichen eine hochwertige Montage von Hochspannungs-Schnellladeanlagen

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Hochwertige Montage von Hochspannungs-Schnellladeanlagen

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Da die Marktdurchdringung von Fahrzeugen mit alternativen Antrieben weiter zunimmt, hat sich die 1000-V-Hochspannungsplattform zum Branchenstandard entwickelt. Ultraschnellladesysteme bestehen aus Energiespeicherschränken, Ladeleistungsstapeln, Host-Einheiten und Endgeräten. Angesichts der stetig steigenden Leistungsdichte und Integration sind kritische Verbindungspunkte im Inneren der Geräte – wie Kupfer-Sammelschienen, Hochspannungssteckverbinder, Leiterplatten und Flüssigkeitskühlungsrohre – dicht verteilt. An manuellen Serienmontagelinien stoßen herkömmliche Schraubwerkzeuge auf zahlreiche Herausforderungen. Danikor hat auf der Grundlage seiner drahtlosen Sensorwerkzeuge ein vollständig vernetztes, digitales und intelligentes Schraubsystem entwickelt, das eine ausgereifte und zuverlässige Montagelösung für die Fertigung von Hochspannungs-Schnellladegeräten bietet.

I. Vier zentrale Herausforderungen in der Montage von ultraschnellen Ladestationen

Der interne Aufbau von ultraschnellen Ladegeräten ist komplex, wobei verschiedene Module unterschiedliche, hohe Anforderungen an den Anziehprozess stellen. Herkömmliche Betriebsmodi haben Schwierigkeiten, Präzision, Effizienz und Qualitätskontrolle gleichzeitig in Einklang zu bringen.

Herausforderung der Konsistenz: Die Anforderungen an die Drehmomentgenauigkeit sind bei Kupfer-Sammelschienen und Mehrpunkt-Erdungsverbindungen sehr streng. In Energiespeicherschränken, EMS-Steuerungen und Transformatoren gibt es zahlreiche Mehrpunkt-Erdungs- und Kupfer-Sammelschienenverbindungen. Diese Verbindungen erfordern eine hohe Präzision und Konsistenz bei der Drehmomentabgabe. Herkömmliche Werkzeuge weisen erhebliche Drehmomentschwankungen auf, was es schwierig macht, an jeder Stelle eine gleichmäßige und konsistente Klemmkraft zu gewährleisten.

Herausforderung bei der Fehlervermeidung: Bei zahlreichen, dicht beieinander liegenden Schraubstellen ist das Risiko von ausgelassenen oder fehlerhaften Anziehvorgängen hoch. Schrauben sind in Gleichstrom-Ladestacks, Leiterplatten-Steuerungen und Leistungsmodulen dicht verteilt. Manuelle Arbeitsabläufe sind anfällig für Fehler wie ausgelassene, wiederholte oder fehlerhafte Anzüge. Sich ausschließlich auf manuelle Nachkontrollen zu verlassen, ist ineffizient und führt zu einer hohen Fehlerquote, wodurch die Qualitätsanforderungen der groß angelegten Massenproduktion nicht erfüllt werden.

Herausforderung bei der Lösenverhinderung: Thermische Ausdehnung/Kontraktion und Betriebsvibrationen erschweren die Kontrolle des Abfalls des Restdrehmoments. Komponenten wie Leistungsmodule, Flüssigkeitskühlrohre und Hochspannungssteckverbinder arbeiten in Umgebungen, die langfristig thermischer Ausdehnung/Kontraktion und Vibrationen ausgesetzt sind, was eine hohe Beständigkeit gegen das Lösen der Verbindungen erfordert. Ein zu hohes Drehmoment kann die Komponenten beschädigen, während ein zu geringes Drehmoment zu Verbindungsausfällen führt. Herkömmliche Werkzeuge haben Schwierigkeiten, das Restdrehmoment präzise zu steuern, und können die Verbindungszuverlässigkeit von ultraschnellen Ladegeräten über deren gesamten Lebenszyklus hinweg nicht gewährleisten.

Herausforderung bei der Integration: Manuelle Arbeitsstationen weisen variable Layouts auf, und kabelgebundene Werkzeuge führen zu einer starren Einsatzweise und verstreuten Daten. Arbeitsstationen an Montagelinien für ultraschnelle Ladegeräte sind kompakt und weisen häufig wechselnde Layouts auf. Kabelgebundene Werkzeuge, die durch Kabel eingeschränkt sind, können sich nicht ohne Weiteres an Anpassungen der Arbeitsstationen und schnelle Linienwechsel anpassen. Werden kabellose Werkzeuge eingesetzt, wird die Koordinierung der Kommunikation zwischen mehreren Werkzeugen und die zentralisierte Datenerfassung schwierig, was häufig zu Datensilos und der Unmöglichkeit führt, eine Schnittstelle zum MES-System für die zentralisierte Überwachung und die lückenlose Rückverfolgbarkeit der Qualität herzustellen.

II. Kabellose Sensorwerkzeuge von Danikor: Eine gezielte Lösung für die Herausforderungen bei der Montage von ultraschnellen Ladestationen

Um die oben genannten Probleme zu lösen, hat Danikor – gestützt auf jahrelange fundierte Expertise in der Schraubtechnik – ein digitales, intelligentes Schraubsystem auf den Markt gebracht, dessen Kernstück drahtlose Sensorwerkzeuge bilden. Dieses System bietet eine Komplettlösung für die Montage von ultraschnellen Ladestationen, von der Hardware-Präzision über intelligente Fehlersicherung bis hin zur direkten Datenanbindung.

Eigenentwickelte Planetengetriebetechnologie mit kleinem Modul, die eine hochpräzise Drehmomentabgabe gewährleistet. Die Drehmomentstabilität beruht auf einem präzisen Getriebesystem. Danikor hat den branchenweiten Engpass bei der Herstellung von Getrieben mit kleinem Modul durch sein firmeneigenes Verarbeitungssystem überwunden und stellt so sicher, dass die Werkzeuge eine äußerst stabile und präzise Drehmomentabgabe liefern.

Getriebe auf hohem Niveau: Überwindet die auf dem Markt üblichen Nachteile großer Getriebemodule und großer Toleranzen und erreicht eine Kombination aus hoher Härte und hoher Festigkeit, die für die hochfrequenten und intensiven Betriebsanforderungen des ultraschnellen Ladens geeignet ist.

Hochpräzise Steuerung: Basierend auf der Norm ISO 5393 wird die Drehmomentgenauigkeit innerhalb von 6σ ±5 % geregelt, was eine äußerst gleichbleibende Klemmkraft für Kupfer-Sammelschienenverbindungen und Mehrpunkt-Erdung gewährleistet und dadurch den Kontaktwiderstand sowie Erwärmungsrisiken an der Quelle reduziert.

Dynamische Vollwinkelprüfung: Die Werkzeuge werden vor Verlassen des Werks einer Vollwinkelprüfung unterzogen, um sicherzustellen, dass die Drehmomentabgabe an jedem Belastungspunkt innerhalb des hochpräzisen Bereichs bleibt, was eine gleichbleibende Anzugskonsistenz in der Massenproduktion garantiert.

Mehrere intelligente Fehlervermeidungsmechanismen – Übergang von erfahrungsbasierter zu programmgesteuerter Logik. Für Montageszenarien mit dicht angeordneten Schrauben bieten die drahtlosen Sensorwerkzeuge von Danikor mehrstufigen Fehlersicherheitsschutz, wodurch die Rate menschlicher Fehler minimiert wird.

Aufgabenmodus: Nutzt voreingestellte Pset-Programme zur Schraubenzählung und identifiziert automatisch die Arbeitsabfolge, um subjektive Fehler wie ausgelassene oder wiederholte Anziehvorgänge zu vermeiden; geeignet für gemischte Arbeitsabläufe mit unterschiedlichen Schraubenspezifikationen.

Echtzeit-Prozessüberwachung: Überwacht kontinuierlich Drehmoment-, Zeit- und Winkelkurven. Löst bei Erkennung von Anomalien wie überdrehten Gewinden, lockeren Schrauben oder falschem Drehmoment sofort einen Alarm aus und blockiert den Vorgang, wodurch die Qualitätskontrolle bereits in die Produktionsphase vorverlegt wird.

Verknüpfung von Scannen und Rückverfolgbarkeit: Die kabellosen Werkzeuge verfügen über eine integrierte Barcode-Scanfunktion oder unterstützen externe Scanner, wodurch Werkstück-IDs mit den Anziehergebnissen verknüpft werden, um einen geschlossenen Qualitätskreislauf nach dem Prinzip „ein Teil – ein Code“ zu erreichen, der eine schnelle Fehlerlokalisierung und Rückverfolgbarkeit ermöglicht.

Ergonomisches Design: Unterstützt eine Pulsfunktion, die der Reaktionskraft bei hohem Drehmoment wirksam entgegenwirkt, wodurch die Ermüdung des Bedieners verringert und Stabilität sowie Komfort bei länger andauernden manuellen Montagearbeiten verbessert werden.

Drahtloser und flexibler Einsatz, frei von Kabeleinschränkungen für anpassungsfähige Arbeitsstationen. Drahtlose Sensorwerkzeuge sind frei von Kabeleinschränkungen, was eine flexible Anpassung an kompakte und sich häufig ändernde Montagearbeitsstationen für ultraschnelles Laden ermöglicht und schnelle Linienumstellungen sowie Layoutanpassungen unterstützt. Bei manuellen Montagelinien für die Massenproduktion berücksichtigt das Netzwerklayout in vollem Umfang die Auslegung der Funkabdeckung und bietet starke Störungsimmunität. Dies gewährleistet die Stabilität der Echtzeit-Datenübertragung und die Leistung vor Ort und verhindert Kommunikationskonflikte, wenn mehrere Werkzeuge gleichzeitig verwendet werden.

III. Direkte Datenanbindung an das MES – Aufbrechen von Datensilos für lückenlose Rückverfolgbarkeit

Hochpräzise Werkzeuge allein reichen nicht aus, um ein vollständiges Qualitätssystem aufzubauen. Die drahtlosen Sensorwerkzeuge von Danikor unterstützen kundenspezifische Protokolle und können direkt an das MES-System des Kunden angebunden werden, um Anzugsdaten auf Arbeitsstationsniveau in Echtzeit zu übertragen.

Echtzeit-Datenerfassung und -übertragung: Daten wie Drehmoment, Winkel, Zeit, Anziehkurve, Arbeitsstationeninformationen und Werkzeugstatus werden in Echtzeit mit dem MES synchronisiert, wodurch die Probleme fragmentierter Daten und verzögerter Erfassung bei herkömmlichen Modellen gelöst werden.

Zentrale Überwachung und Dashboard-Verwaltung: Die Daten mehrerer drahtloser Werkzeuge werden zusammengefasst. Manager können den Anzugsstatus, Ausbeutetrends und Fehlermeldungen jeder Arbeitsstation in Echtzeit überwachen und so eine umfassende, visualisierte Kontrolle über die Produktionslinie erreichen.

Lückenlose Rückverfolgbarkeit der Qualität: Die Anzugsdaten jeder Schraube werden mit der Werkstück-ID verknüpft und gespeichert. Nach dem Auftreten eines Fehlers kann die Ursache schnell überprüft und lokalisiert werden, was eine datengestützte Grundlage für die Prozessoptimierung und die Wartung der Anlagen bietet.

Über Szenarien des ultraschnellen Ladens hinaus hat diese Lösung breite Anwendung in manuellen, halbautomatischen oder automatischen Montageszenarien in verschiedenen Fertigungsbereichen gefunden, darunter die allgemeine Automobilmontage, Automobilkomponenten, Energiespeicher und 3C-Elektronik.